▲의사와 상담하고 있는 환자 (출처=셔터스톡)

암은 다른 장기까지 확산되는 ‘전이’가 이뤄지기 때문에 치명적이다. 암 세포는 체내 여러 경로를 사용해 림프계 또는 혈류 등 다른 신체 부위로 이동할 수 있다. 하지만 정확한 암 전이 과정을 연구할 수 있는 적절한 모델이 없는 실정이다.

이에 최근 노스캐롤라이나대학 연구진이 암 전이 방법을 연구하기 위해 새로운 기술을 채택했다.

암 전이 연구를 위한 기술

한 부위에서 다른 부위로의 전이 혹은 이동은 종양이 체내 다른 기관을 공격하면서 진행된다. 이를 통해 종양은 지속적으로 성장하고 건강한 조직을 활용해 면역 체계를 공격한다. 미국 국립암협회는 이 같은 원리를 근거로 암 세포가 일련의 전이 단계를 거친다는 것을 확인했다.

1. 암 세포는 근처에 있는 건강한 조직을 공격해 성장한다. 또한 이 과정을 통해 중요한 장기로 이동할 수 있게 된다.

2. 암 세포는 림프절 또는 혈관과 연결된 세포벽을 통해 이동, 림프계와 혈류에 접근할 수 있다.

3. 암 세포는 혈관벽과 주변 조직을 점령하고, 증식할 수 있는 영양분을 획득한다.

전이가 가능한 대부분 암 세포는 면역 세포 공격으로 죽게 된다. 하지만 증상이 호전적인 경우, 악성 세포가 우세해질 수 있으며, 새로운 군집을 형성한다.

직장암은 체내 다른 장기로 전이될 수 있는 유형의 암이다. 직장암은 간이나 폐로 전이돼 사망으로 이어질 수 있다. 노스캐롤라이나대학 연구팀은 직장암을 연구하면서 전이 활동 연구에 도움이 되는 특별한 기법을 사용했다.

연구팀은 조직 공학이라고 부르는 특화된 연구 분야에서 활용 중인 기법을 사용했다. 조직 공학은 세포와 공학, 생물학적 조직을 개선 또는 대체할 수 있는 방법을 결합한 전문 지식 분야이다. 연구팀은 이 기술의 특성을 조절해, 종양 주위 환경을 복제했다. 또한 종양 성장을 촉진하는 요인 및 암 세포가 무작위 전이 대신에 구체적인 장기로 전이되는 이유를 확인했다.

앤드류 왕 박사는 “암은 특정한 장기로만 이동하고, 암 세포 내에는 특정한 기관으로 유인하는 요인이 존재한다”며 “이번 연구에는 토양은 암 세포가 성장할 수 있는 위치라는 ‘종자와 토양’ 가설을 사용했다”고 설명했다.

암 전이를 다룬 대부분 연구는 암이 시작되는 장기보다는 암 세포를 주로 다뤘다. 또, 미세 환경을 재현한 일부 연구에서는 조직마다 다른 환경을 구축, 일부 연구에서는 종양 환경 연구를 위해 유전적으로 조작한 동물 모델을 사용했다. 하지만 이 연구는 고액의 비용이 들며 복잡하고 어려운 방법이다.

왕 박사와 연구팀이 사용한 모델은 ‘탈세포화’ 조직으로 구성된 미세 환경 재현이다. 탈세포화 조직은 쥐 등 동물 모델 장기에서 제거한 세포로 구성하는 한편, 구조적 단백질과 신호화 분자 같은 다른 부분은 온전하게 만든 모델이다. 왕 박사 연구팀은 이 방법으로 직장암 세포의 미세 환경을 복제했다.

연구팀은 탈세포화 조직 방법을 사용해 간과 폐 모델을 제작했다. 또, 이 장기 모델에서 직장암 세포를 배양했으며, 이 모델이 인간의 조직 샘플을 반영한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 분자 테스트 결과를 분석하고 행동 패턴을 검토했으며 현미경을 사용해 샘플은 연구한 후, 암 세포가 3차원 종양 군집을 형성해 암 전이 특성을 보인다는 사실을 밝혀냈다.

또한 암 예후가 좋지 않은 것과 관련된 세포질 속 대형 액포가 특징인 종양 세포 형성, 즉 인환세포라 불리는 내용을 확인했다.

왕 박사는 “이는 암 세포 배양 전에는 확인할 수 없던 내용”이라며 “본래의 장기 미세 환경을 제공해 암 전이의 표현형을 보다 정확하게 이해했다”고 밝혔다.

▲현기증 (출처=셔터스톡)

전이성 암의 영향

전이성 암은 종양이 인체 다른 장기로 확산될 때 증상이 발현된다. 뼈에서 전이되는 경우, 통증과 골절이 동반된다. 두뇌에 전이될 때는 어지러움과 두통, 발작이 나타난다. 암 세포가 폐를 공격하는 경우, 환자는 호흡 곤란을 겪고 간을 공격할 경우에는 황달과 부종이 발생할 수 있다.

다른 장기로 전이된 암은 치료가 매우 어렵다. 대부분 치료법은 전이를 막기 위해 고안됐지만, 일부의 경우에만 속도를 늦출 수 있다. 치료의 성공 여부는 1차 암의 유형과 전이된 장기, 환자의 전체적인 건강 상태에 달려있다.

출처 : http://medicalreport.kr/news/view/48185