경북대병원 연구팀이 암세포의 글루타민 대사를 억제해 면역항암제의 효과를 획기적으로 높일 수 있는 방안을 제시해 관심이다
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사진 왼쪽부터 왼쪽부터) 박근규, 최연경 교수, 변준규 박사, 박미향 박사과정(사진=대구대 제공)
10일 병원에 따르면 내분비대사내과 박근규, 최연경 교수 연구팀(공동 1저자, 변준규 박사, 박미향 박사과정)이 ‘글루타민 대사 억제제를 면역항암제와 병용 할 경우 T-림프구에 의한 암세포사멸을 크게 증가시킴을 발견하고, 암 대사 억제제와 면역항암제의 시너지 효과에 대한 기전’을 규명했다.
이번 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단에서 추진하는 중견연구자지원사업과 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다. 생화학 및 분자생물학 분야의 세계적 권위지인 ‘Molecular Cell (impact factor, 15.584)’에 개재됐다.
연구팀은 글루타민이 결핍된 종양미세환경에 노출된 암세포는 성장은 둔화된다. 하지만 면역회피 단백질로 알려진 PD-L1의 발현이 증가해 T-림프구의 항종양 면역반응을 회피해 생존할 수 있음을 발견하고, 글루타민 억제제와 항PD-L1 항체를 병용했을때 T-림프구에 의한 암세포 사멸이 증가하면서 종양 크기가 단독 투여에 비해 크게 감소했다고 밝혔다.(그림 1)
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(그림 1) 글루타민 대사 억제제와 면역항암제의 병용 효과의 개념도
최근 면역항암제의 성공으로 항암 치료의 패러다임이 바뀌었지만 여전히 치료 반응률이 낮아, 면역항암제의 효과를 극대화시키기 위한 연구들이 많이 이뤄지고 있다는 것이 연구팀의 설명이다.
반면, 암 대사 연구 기법의 발전으로 글루타민 대사를 제어하는 전략이 유망한 치료적 접근법으로 여겨졌지만 임상 진입에는 한계를 보였다. 연구팀은 글루타민 대사 억제제가 면역결핍 마우스에서는 뚜렷한 항암효과가 있지만, 면역기능이 정상인 마우스에서는 그 효과가 상쇄된다는 점에 착안, 글루타민 대사 억제가 면역세포의 항종양 면역 반응에 미치는 영향을 밝히려 한 것.
연구 결과, 글루타민 대사를 억제하거나 글루타민 수송을 차단했을때 암세포의 PD-L1 발현이 상향 조절돼 T-림프구의 항종양 면역 반응이 저해됐고, 암세포에서 글루타민 대사를 억제할 경우 칼슘 펌프(SERCA) 활성 저해와 칼슘 신호전달체계의(calcium/NF-κB) 활성화로 면역회피 단백질인 PD-L1과 세포사멸 유발 단백질(Fas/CD95)이 모두 상향 조절된 것으로 규명했다. (그림 2)
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(그림 2) 글루타민 대사 억제에 의한 PD-L1, Fas/CD95 발현 증가 기전
박근규 교수는 “이번 연구 성과를 바탕으로 면역항암제와 암 대사 억제제의 병합치료 요법이 제한된 환자에서 적용되던 면역항암제의 사용범위를 확대 할 수 있는 치료 전략이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
최창현 대구/경북 기자 ilyo07@ilyo.co.kr