석승혁 서울대 의과대학 미생물학교실 교수, 최홍윤 서울대병원 핵의학과 교수팀은 단일세포 전사체를 이용해 초기 종양 성장단계에서 관여하는 마크로파지 매개 미세환경을 다각도로 규명했으며, 이를 통해 면역억제 환경 조성에 관여하는 핵심 인자를 발굴했다. 이번 연구는 한국연구재단 신약단 원천기술개발사업 지원으로 수행됐으며 세계적 권위 국제 학술지 ‘Theranostics (IF=12.4)’에 지난 1일 온라인판으로 게재됐다.

최근 보고에 따르면, 항암제 시장의 연평균 성장률은 9~12%로 전체 항암제 분야 중 면역항암제는 2025년까지 500억 달러(57조 4350억 원)까지 성장할 것으로 예측된다. 하지만 이러한 관련 제약시장의 급격한 성장에도 불구하고, 현재 항암 면역항암제의 가장 큰 시장을 차지하고 있는 anti-PD1/PD-L1 면역관문 억제제에 대한 치료 효율은 암종에 따라 차이가 있기는 하지만 평균적으로 20~30%로 보고되고 있다.

면역관문 억제제를 비롯한 면역항암제에 대한 저항성의 원인으로 T세포 자체 외에도 T세포를 강력하게 조절하고 있는 면역억제성 세포인 마크로파지를 지목할 수 있다. 종양 마크로파지는 미세환경 내 상당수를 차지하는 주요 구성 세포로 혈관 신생 작용, 면역억제, 혈관 외 기질 (extracellular matrix) 조절 등을 통해 암세포에게 유리한 환경을 조성해 암세포 성장 및 전이를 도와주는 것으로 알려져 있다.

현재 마크로파지에 대한 치료적 타겟팅은 주로 종양 미세환경 내 마크로파지를 제거하는 방식으로 접근하는데, 종양 미세환경에는 암세포를 제거하고 T세포를 활성화시킬 수 있는 염증성 마크로파지도 함께 존재하기 때문에, 마크로파지 제거 전략을 사용하면 면역억제성 마크로파지 (적군)와 염증성 마크로파지 (아군)가 함께 제거되어 타겟 외 전신 부작용 뿐만 아니라 T세포 활성화 및 항암 효능이 상대적으로 감소한다는 한계가 있다.

석승혁 교수 연구진은 종양 미세환경 내 마크로파지에 의해 가장 결정적으로 조절 받게 되는 핵심 세포 및 타겟을 발굴하기 위해 유방암 모델에서 마크로파지 선택적 제거 약물 클로드로네이트를 주입한 뒤, 마크로파지 유무에 따른 종양 미세환경 내 암세포와 면역세포를 단일세포 전사체 기반 분석을 진행했다.

종양 내 마크로파지를 제거했을 때 암세포와 T세포에서 가장 큰 변화가 관찰됐는데, 암세포는 전이 능력을 의미하는 epithelial-to-mesenchymal transition (EMT)이 감소했으며 암세포를 공격하는 CD8 T세포의 수가 증가했다.

이를 통해 마크로파지가 암 전이 및 면역억제 환경 조성에 주요 역할을 하는 것을 확인했으며 마크로파지 의존적 조절 인자로 galectin-1이 관여하는 것을 종양 마우스 모델에서 검증했다.

마크로파지 전체를 제거하는 전략 대신 마크로파지가 면역억제성 미세환경을 형성하는데 관여하는 가장 결정적 핵심 인자 galectin-1을 신규 타겟으로 조절한다면 현 마크로파지 타겟팅 치료전략의 한계점을 극복하고 종양 감소 및 기존 면역항암제의 치료 효율을 증대시킬 수 있을 것으로 기대한다.

성재훈 가톨릭대 성빈센트병원 신경외과 교수가 발표한 논문이 대한신경외과학회지 편집위원회에서 뽑은 뇌혈관 분야 가장 영향력 있는 논문으로 선정됐다. 

대한신경외과학회지는 대한신경외과학회를 대표하는 공식 학회지로 2024년 1월호 커버스토리를 통해 2021~2022년 대한신경외과학회지에 출간한 전체 논문 중 각 세부 분야별 가장 영향력 있는 논문을 발표했다. 

이번에 뇌혈관분야 가장 영향력 있는 논문으로 뽑힌 연구는 성 교수팀이 출판한 ‘뇌동맥협착증으로 인해 기계적 혈전 제거술이 실패할 경우, 협착동맥 내 뉴로폼 아틀라스 스텐트 삽입치료의 초기 치료경험’으로 뇌동맥 폐색의 혈관내 혈전제거 시술 시 뇌동맥협착이 있어 성공적인 개통 후 바로 다시 막히는 경우 스텐트를 삽입해 확장시키면 장기 개통 성공률을 높일 수 있다는 내용을 담고 있다. 

성재훈 교수팀이 시도한 선도적인 시술 방법과 이에 대한 우수한 성적이 입증된 후 다수의 기관과 병원에서 이 논문을 인용해 유사한 성적을 보고했으며 현재는 보편적 시술방법으로 자리매김하게 됐다. 

성재훈 교수는 “서양에 비해 상대적으로 동맥경화성 뇌동맥 협착이 흔한 동양권 환자들에게 진료지침에서 미처 제시하지 못한 혁신적 발상을 좋은 치료 결과로 입증해 낸 팀원의 밤낮없는 노력이 대한신경외과학회지 뇌혈관 분야에서 가장 영향력 있는 논문이라는 결실을 맺게 돼 매우 감사하다”고 밝혔다.