'암세포 림프절 전이' 미스터리…국내 연구진 첫 규명

• 기초과학연구원 고규영 단장 "포도당 아닌 지방산이 핵심 원료"

암 전이의 초기 증상인 '림프절 전이'가 어떤 원리로 이뤄지는지 국내 연구진이 세계 최초로 밝혀냈다. 핵심은 '지방산'이다. 암세포가 림프절로 전이하기 위해 지방산을 연료로 활용한다는 연구결과다.

기초과학연구원(IBS) 고규영 혈관연구단장

과학기술정보통신부는 8일 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 고규영 단장 연구팀의 이같은 연구결과를 공개했다. 이번 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 사이언스(Science, IF 41.058) 온라인 판에 2월 8일 새벽 4시(한국시간) 게재됐다.

암의 림프절 전이 정도는 암 환자의 생존율을 예측하고, 치료 방향을 설정하는데 매우 중요한 판단기준이 된다.

하지만 암의 림프절 전이 과정과 기전은 의문으로 암세포가 어떻게 각종 면역세포가 있는 림프절에서 생존하는지는 지금까지 거의 밝혀지지 않았다.

또한, 면역세포가 많은 림프절 내에 도달한 암세포는 그 내부에서 어떻게 자라는지가 알려지지 않은 상황이었다.

이와 관련 기존 연구에서는 대부분의 암세포는 포도당을 주 에너지원으로 쓴다는 게 정설이었다.

암세포의 림프절 전이 과정 모식도. 암세포는 암이 처음 시작된 원발 종양에서 혈관·림프관을 통해 전이한다. 그 중 림프관으로 나온 암세포는 첫 번째 만나는 림프절(종양배수림프절)에 도달해 자라기 시작한다. 연구진은 담즙산이 림프절에 도달한 암세포 핵의 비타민D 수용체(VDR)의 활성화를 유도하며, 그 결과 전사인자 YAP이 활성화되어 지방산 산화를 증가시키고 림프절 전이를 촉진시킨다는 사실을 밝혔다.

그러나 이번 연구에선 림프절에 도달한 암세포가 주 에너지원으로 지방산을 쓴다는 사실을 처음으로 밝혀졌다.

실제로 흑색종과 유방암 모델 생쥐에 지방산 대사를 억제하는 약물을 주입한 결과, 림프절 전이가 억제되는 것으로 확인됐다. 이는 암세포가 더 이상 연료를 태울 수 없어 전이가 진행되지 않는 셈이다.

특히, 림프절에 도달해 자라는 암세포에서 'YAP 전사인자'가 활성화된다는 사실도 발견했다. YAP 전사인자는 조직 항상성, 장기 재생, 종양 발생에 핵심적으로 역할한다.

이 발견에 따라 YAP 전사인자가 암세포의 지방산 산화를 조절하는 인자라는 사실이 확인됐다. 실제 암세포 내 YAP 전사인자의 발현을 억제하자, 암의 림프절 전이가 제대로 진행되지 않는다는 사실을 실험으로 관찰했다.

암세포의 림프절 전이에 있어서의 전사인자 YAP의 역할. 림프절에 전이된 흑생종(그림A)과 유방암(그림B) 모델 생쥐의 암세포를 현미경으로 관찰한 결과, 두 이미지 모두에서 YAP 전사인자(진한 녹색)가 활성화되는 것으로 확인됐다.

이번 연구는 폐·간 등 장기로의 전이에 집중하던 기존의 암 연구와는 다른 접근법이라는 점에서 주목을 끈다. 면역기관인 림프절에 도달한 암세포의 생존전략을 규명하여, 향후 암 연구에 새로운 돌파구가 될 것으로 기대된다.

고규영 단장은 "암 전이의 첫 관문인 림프절에서 암세포가 대사를 변화시켜 지방산을 주 에너지원으로 쓴다는 현상과 그 기전을 처음으로 밝혔다"며 "추후 림프절 전이를 표적으로 삼는 차세대 항암제 개발에 중요한 토대가 될 것"이라고 말했다.