미토콘드리아 RNA가 면역항암제 내성 유발…새 치료길 열리나

미토콘드리아 RNA가 종양의 면역항암제 내성을 유발하는 핵심 원인으로 밝혀졌다.

22일(현지시간) 애저라이프사이언스에 따르면 미국 솔크연구소 연구팀은 인터페론의 항암 효과가 오히려 종양 성장을 돕는 쪽으로 뒤바뀌는 과정에 암세포 내 미토콘드리아 리보핵산(mtRNA)이 관여한다는 사실을 규명했다. 이번 연구는 국제학술지 '사이언스'에 게재됐다.

인터페론은 면역세포를 동원해 암세포를 제거하는 신호 단백질이다. 2011년부터 면역항암제에 활용되며 많은 환자의 치료 성과를 바꿨지만, 상당수 종양은 처음부터 반응하지 않거나 치료 후 내성을 갖는다.

연구팀은 쥐의 흑색종 세포에 인터페론을 24시간(급성) 또는 28일(만성) 노출한 뒤 종양 성장을 비교했다. 그 결과 만성 노출된 세포는 이식 후 더 공격적으로 자랐고 간으로 전이됐으며, 종양 내 면역 환경도 면역 활동이 억제된 양상으로 바뀌었다.

추가 분석에서 만성 노출된 흑색종 세포는 미토콘드리아의 유전물질을 세포질로 방출했다. 바이러스 감염을 감지하는 세포 내 센서가 이 물질을 인식하면서 바이러스가 없는데도 1형 인터페론이 생성됐다.

두 인터페론 신호는 이후 시클로옥시게나제2(COX-2) 활성을 높여 면역을 억제하는 지질 분자인 프로스타글란딘E2(PGE2) 생성을 촉진했다. 반대로 이 감지 경로나 미토콘드리아 물질 방출을 차단하면 2차 인터페론 반응이 일어나지 않았다.

연구팀은 일반적인 항염증제를 쓰거나 관련 효소를 제거해 PGE2 생산을 막자 만성 인터페론 노출로 커진 종양 성장이 되돌아가고 면역 활성도 회복됐다고 설명했다.

면역항암제 내성과의 연관성도 확인됐다. 항체 기반 면역항암제에 반응하지 않던 흑색종 세포는 COX-2 활성이 높았고, 이를 제거하자 쥐 10마리 중 9마리에서 치료 감수성이 회복되며 종양이 완전히 사라졌다. 이 같은 패턴은 여러 쥐 흑색종 세포주와 인간 흑색종 세포에서도 동일하게 나타났다.

연구팀은 이번 발견이 기존 면역관문억제제에 더는 반응하지 않는 암 환자의 치료 성과를 개선할 전략이 될 수 있다고 밝혔다.