고려대학교(총장 김동원)는 바이오시스템의과학부 이재웅 교수 연구팀이 백혈병 세포가 과도한 증식 신호 속에서도 스스로 균형을 유지하며 생존하는 원리를 규명했다고 6일 밝혔다.

백혈병은 암을 유발하는 단백질이 지속적으로 활성화되면서 세포 내 증식 신호가 비정상적으로 커져 발생한다. 이러한 강한 신호는 암세포의 성장을 촉진하지만 신호가 지나치게 커질 경우 세포에 심각한 스트레스를 유발해 오히려 세포 사멸로 이어질 수 있다.

그럼에도 암세포는 이러한 불안정한 신호 환경에서도 계속 증식한다. 기존 치료는 증식 신호를 강하게 차단해 암세포 성장을 억제하는 데 초점을 맞춰 왔지만 암세포가 이런 환경에서도 생존하는 기전은 충분히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 이 과정에서 CD25 단백질에 주목했다. CD25는 면역 신호 물질인 인터루킨-2(IL-2)의 수용체로 알려져 있다. 연구팀은 이번 연구에서 CD25가 IL-2와 결합하지 않아도 작동하며 세포 내부에서 신호를 억제하는 단백질들을 끌어들여 스스로 증식 신호를 낮춘다는 사실을 확인했다.

연구팀은 백혈병 세포와 동물 모델에서 CD25를 제거해 기능을 검증했다. 그 결과 암세포의 증식과 자기 재생 능력이 크게 감소했다. 또 CD25를 표적으로 하는 항체-약물 접합체 치료는 기존 치료에 반응하지 않던 모델에서도 암세포 제거 효과를 보였다.

이번 연구는 수용체가 리간드 결합 없이도 신호 전달에 관여해 암세포 생존에 영향을 줄 수 있음을 입증했다. 연구팀은 이를 통해 암세포가 의존하는 신호 전달 체계를 표적으로 하는 새로운 치료 전략 가능성을 제시했다고 설명했다.

이재웅 교수는 “암세포가 수용체를 과발현한 뒤 리간드를 기다리기만 하는 것은 비효율적인 에너지 낭비”라며 “수용체는 리간드를 기다리는 수동적 신호 전달자가 아니라 암세포의 생존과 적응에 적극 활용되는 기능적 요소”라고 말했다. 이어 “앞으로 사이토카인 수용체와 면역관문인자 등 면역 조절 수용체의 비정형적 기능을 규명해 항암 면역 반응을 강화하고 암세포를 선택적으로 제거하는 치료 전략을 제시하겠다”고 밝혔다.

이번 연구 결과는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발행하는 학술지 ‘사이언스 시그널링(Science Signaling)’에 2월 10일 게재됐으며 해당 호의 표지 논문으로 선정됐다. 이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구와 삼성미래기술육성사업 지원을 받아 수행됐다.