[KOSEN 동향] 산화 스트레스로부터 살아남기 위해서 통증-감지 수용체를 끌어들이는 암세포

산화 스트레스로부터 살아남기 위해서 통증-감지 수용체를 끌어들이는 암세포

Cancer cells co-opt pain-sensing 'wasabi receptor' to survive oxidative stress


항산화 물질과 TRPA1 채널 단백질이 서로 보완해서 종양 생존율을 늘린다.


일부 암은 통증과 추위, 다른 감각을 감지하는데 역할을 하는 신경 칼슘 채널을 매우 높은 수준으로 발현시킨다. 연구에 따르면, 암세포가 독성 산화 스트레스에 대항하여 내성을 늘리기 위해서 이 신경 채널을 끌어들인다. 쥐에서 이 채널의 활성을 억제하는 것이 종양 성장을 제한하고 암세포들이 화학 요법에 더 감응하게 만든다.


감각 신경에서 주로 발견되는 TRPA1은 환경적 자극을 위한 감지기이고 통증이나 추위와 같은 감각의 감지와 천식 등 기도 감염 상황에서 그 역할에 대해서 널리 연구되어왔다. 특정한 암, 특히 폐와 유방암은 매우 높은 수준으로 TRPA1을 발현하지만 그 이유는 알려지지 않았다.


연구는 암세포들이 세포 대사의 독성 부산물인 반응성 산소 종(reactive oxygen species, ROS)에 대항하는 독특한 방어 기전으로서 TRPA1을 이용한다는 것을 보였다. TRPA1은 심각하게 손상되었거나 스트레스를 받은 세포들이 보통 겪는 프로그램화된 자기-파괴를 억제함으로써 암세포들이 높아진 ROS를 견디게 해준다. TRPA1 발현은 ROS를 중화하는 항산화 물질을 만드는 세포 경로에 의해서 조절된다. 항산화 물질과 TRPA1은 서로 보완해서 종양의 생존율을 높이는 것으로 보인다. 쥐에서 TRPA1 활성을 억제하는 실험들은 종양 성장을 제한하고 암세포들을 화학 요법에 더 취약하게 만들었다. TRPA1을 표적으로 하는 약물들이 개발되었고 일부는 천식과 통증을 포함하는 다양한 상황을 위한 임상시험에 들어갔다.


이번 실험 결과는 TRPA1이 암에 대항해서도 새로운 치료를 위한 전망있는 표적이 될 수 있을 것이라고 제시한다.


거의 모든 세포가 산소를 이용해서 생명을 위해 필요한 대사 과정에 동력을 제공하지만, 대사는 또한 매우 반응성이 크고 세포 구조에 잠재적으로 해로운 산소를 기반으로 하는 화학 물질인 ROS도 만든다. ROS는 세포 손상이나 세포 사멸을 막기 위해서 주의 깊게 관리되어야 한다. 이것은 특히 암세포들에서 중요한데, 이들은 통제를 벗어나 증식하고 전이하면서 많은 양의 ROS를 축적하게 된다. 이전의 연구는 ROS가 신경세포에 있는 TRPA1을 활성화할 수 있다는 것을 보여주었다. 


암에서 이 연관성을 조사하기 위해서, 연구자들은 종양의 자연적인 구조를 모방하는 3-D 타원체 안에서 실험실 조건에서 사람 유방암 및 폐암세포를 길렀다. 그들은 표면에 비해서 타원체 안에서 ROS의 농도가 크게 높다는 것을 발견했지만, 이 차이는 세포 생존에 거의 영향을 미치지 않았다. 그러나, TRPA1을 억제했을 때, 그 타원체의 내부에 있는 암세포들이 죽기 시작했고 며칠 안에 없어졌다.


분석에 따르면, TRPA1을 통한 칼슘의 유입이 프로그램화된 세포 사멸을 억제하는 일련의 세포 신호전달을 개시한다. TRPA1 발현은 항산화 물질의 생성을 조절하는 전사 인자인 NRF2에 의해서 유도된다.


높은 수준의 ROS에 노출될 때, 암세포는 항산화 물질의 생성을 활성화시키고 TRPA1을 통한 프로그램화된 세포 사멸을 막기 위해서 NFR2에 의존하는 것으로 보인다고 연구자들은 말했다.


암 환자들에서 식이 항산화 물질의 영향을 이해하기 위해 더 많은 연구가 필요하다.


기존의 치료법에 대한 종양의 감응성을 향상시키기 위해서, 암세포들이 산화 스트레스에 대항하기 위해 이용하는 기전을 활용할 수 있을 것이라는 많은 근거가 있다. TRPA1의 경우 그 활성을 억제하면 통증을 억제하는데, 이것은 거의 항상 좋다. 이번 연구를 통해 암 치료에서 잠재적인 임상적 유용성을 강조할 수 있다.


관련연구자: Joan S. Brugge

관련기관: Harvard Medical School

본문키워드(한글): 암, 산화 스트레스, 반응성 산소 종, 항산화 물질, 유방암, 폐암, 산화 스트레스, 프로그램화된 세포 사멸, 화학 요법, 통증

본문키워드(영문): TRPA1, cancer, ROS, reactive oxygen species, antioxidants, oxidative stress, programmed cell death, chemotherapy, pain

국가: 미국

원문출판일: 2018-05-28

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180524141623.htm