암의 면역 억제력에는 면역관문억제제 외에 다른 이론은 무엇인가?
암세포가 우리 몸의 면역 체계를 속이고 살아남는 현상을 '암의 면역 회피(Tumor Immune Evasion)'라고 합니다.
면역관문억제제는 암세포가 T세포를 직접 속이는 브레이크(PD-1, CTLA-4 등)를 차단하는 치료법이지만, 암세포는 이 외에도 주변 환경을 조작하거나 자신을 변장시키는 등 매우 다양한 이론과 기전을 통해 면역 세포를 무력화합니다.
현재 학계에서 입증되었고, 새로운 치료제 개발로 이어지고 있는 대표적인 메커니즘들을 정리해 드립니다.
1. 암 미세환경(TME)의 면역 억제 세포 장악 (세포적 기전)
암세포는 종양 주변에 자신을 보호하는 독자적인 '성벽' 같은 환경을 만듭니다. 이를 암 미세환경(Tumor Microenvironment, TME)이라고 하며, 이곳으로 우리 몸의 정상적인 면역을 억제하는 세포들을 대거 끌어들입니다.
조절 T세포 (Treg, Regulatory T cells): 원래는 면역 반응이 과도해져 자가면역질환이 생기는 것을 막는 '브레이크' 역할의 세포입니다. 암세포는 이 Treg를 종양 주변으로 불러모아, 암을 공격하러 온 세포독성 T세포(CD8+)의 활성을 억제합니다.
골수유래 억제세포 (MDSC, Myeloid-Derived Suppressor Cells): 면역 세포들의 활성을 강하게 억제하는 미성숙 골수 세포입니다. T세포의 증식을 막고 기능을 마비시킵니다.
종양 연관 대식세포 (TAM, Tumor-Associated Macrophages): 원래 침입자를 잡아먹어야 하는 대식세포를 암세포가 아군으로 포섭(M2 표현형으로 전환)한 것입니다. 이들은 암세포를 공격하기는커녕, 암세포가 성장하고 혈관을 만들도록 돕는 영양분을 제공합니다.
2. 변장술: 항원 제시 능력의 상실 (위장 기전)
T세포가 암세포를 공격하려면, 암세포 표면에 있는 MHC class I이라는 일종의 '신분증(항원 제시 분자)'을 확인해야 합니다.
MHC-I 발현 저하 또는 결손: 암세포는 돌연변이를 통해 이 MHC-I 신분증을 아예 없애버리거나 숨겨버립니다. 이렇게 되면 T세포는 암세포 바로 옆에 있어도 그것이 암세포인지 인지하지 못하고 지나치게 됩니다.
신생항원(Neoantigen)의 소실: 면역 세포의 표적이 될 만한 단백질(항원)을 스스로 없애거나 변형시켜 면역계의 레이더를 피합니다.
3. 화학 물질과 대사 물질을 통한 면역 세포 '독살' (대사적 기전)
암세포는 종양 주변의 영양분을 독점하고 고약한 화학 물질을 뿜어내어 T세포가 살 수 없는 환경을 만듭니다.
IDO (Indoleamine 2,3-dioxygenase) 효소 분비: 암세포가 IDO라는 효소를 많이 만들어내면, T세포의 생존에 필수적인 아미노산인 '트립토판'을 고갈시킵니다. 동시에 대사 부산물인 키뉴레닌(Kynurenine)을 축적시켜 T세포를 굶겨 죽이거나 기능을 마비(T세포 고갈, Exhaustion)시킵니다.
아데노신(Adenosine) 축적: 암세포 주변의 저산소(Hypoxia) 환경 때문에 아데노신이라는 물질이 대량으로 쌓이게 됩니다. 아데노신은 T세포와 자연살해(NK)세포의 표면 수용체와 결합하여 이들의 공격력을 완전히 잠재웁니다.
젖산(Lactic Acid) 축적: 암세포는 산소 없이 포도당을 분해하는 특이한 대사(워버그 효과)를 합니다. 이 과정에서 뿜어져 나오는 다량의 젖산 때문에 주변 환경이 강한 산성(Acidic)으로 변하며, T세포는 이 산성 환경에서 힘을 쓰지 못합니다.
4. "날 먹지 마!" 신호 (Macrophage checkpoint)
T세포 외에 우리 몸의 선천 면역을 담당하는 대식세포(Macrophage)는 이상 세포를 잡아먹는 '식세포 작용'을 합니다.
CD47 단백질 과발현: 암세포는 자신의 표면에 CD47이라는 단백질을 대량으로 노출합니다. 대식세포의 SIRPα 수용체가 이 CD47을 만나면 "Do Not Eat Me (날 먹지 마)"라는 신호로 받아들입니다. 면역관문억제제가 T세포의 브레이크를 푸는 것이라면, 이는 대식세포의 식욕을 떨어뜨려 식인 작용을 회피하는 기전입니다.
요약 및 앞으로의 전망
암세포는 이처럼 1) 면역 억제 세포 소집, 2) 신분증 숨기기, 3) 주변 환경 산성화 및 영양 고갈, 4) 대식세포 속이기 등 다중 방어선을 구축하고 있습니다.