암 전이의 비밀, 혈관에서 흘러나온 단서 - Shearosomes의 발견

암 전이, 여전히 풀리지 않은 수수께끼

암으로 인한 사망의 대부분은 전이(metastasis) 때문입니다. 암세포가 원발 부위에서 떨어져 나와 혈관을 타고 이동하며 다른 장기에 새로운 종양을 만드는 이 과정은 오래전부터 알려져 있었지만, 어떻게 전이 부위의 환경을 변화시키는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다.

 

영국 임페리얼 칼리지 런던과 협력 연구진은 이번에, 암세포가 혈관의 가장 좁은 부분을 지나며 Shearosomes(전단소체)라 불리는 새로운 형태의 세포 외 소포(Extracellular Vesicles, EVs)를 방출한다는 사실을 밝혔습니다. 이 발견은 암 전이의 이해를 넘어, 새로운 치료 전략의 실마리를 제공합니다.

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혈관의 좁은 통로에서 발생하는 Shearosomes

연구진은 미세유체 칩을 이용해 모세혈관의 구조를 모사한 실험 모델을 만들고, 다양한 암세포 및 환자 유래 CTC(순환종양세포)를 이 구조에 통과시켰습니다. 그 결과, CTC는 혈관의 분기점과 좁은 부위에서 세포의 일부를 떼어내듯 방출하며 Shearosomes를 생성했습니다.

 

이 소포는 크기 1.17~11.32μm로, 기존의 소포보다 크고, 총 3,382종의 단백질과 RNA를 포함하고 있었습니다. 특히, 암의 진행과 면역억제에 관여하는 TGF-β1, IL-6 등의 인자가 다수 포함되어 있었습니다.

 

LEVs 생성 과정 및 혈관 분기점 모사

 

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Shearosomes의 역할: 전이 전 니치 형성

Shearosomes의 방출은 단순한 세포 부스러기 생성을 넘어, 혈관 내피세포와 면역세포의 상태를 변화시키는 역할을 했습니다.

• 혈관 내피세포: Shearosomes가 혈관 내피세포의 결합 단백질인 VE-cadherin의 발현을 감소시켜 혈관 장벽을 느슨하게 만들고, 혈관 투과성을 증가시켰습니다.
• 면역세포: Shearosomes는 단구와 M1 대식세포를 M2형 종양 촉진성 대식세포로 전환시켰으며, 이는 암의 전이에 유리한 미세환경을 조성하는 역할을 합니다.
• 3D 혈관 모델: 실제와 유사한 3D 혈관 네트워크에서 Shearosomes는 내피세포 구조를 붕괴시키고, 암세포가 더 쉽게 침투할 수 있도록 했습니다.

내피세포의 구조와 기능 변화

 

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임상적 의미와 미래의 방향

이번 연구의 발견은 전이의 초기 단계에서 CTC가 혈관에서부터 '흔적'을 남겨 전이를 준비한다는 점에서 기존의 암 전이 이론에 중요한 수정점을 제시합니다. 단순히 혈액을 타고 이동하는 것이 아니라, 이동 과정에서 환경을 변화시키는 도구인 Shearosomes를 남기며, 전이 부위의 조건을 조성하는 것입니다.

 

이는 Shearosomes를 억제하거나, 이들이 내피세포와 면역세포에 미치는 영향을 차단하는 치료 전략의 가능성을 제시합니다. 앞으로 Shearosomes의 형성과정을 제어하거나, Shearosomes 특이적 단백질을 타깃으로 하는 항전이 치료법이 개발될 수 있을 것으로 기대됩니다.

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한줄평

"암세포의 전이는 이동 그 자체가 아니라, 이동하며 뿌리는 흔적에서 시작됩니다."

 

참고문헌 : DOI: 10.1002/advs.202506339