삼중음성유방암 ELK3단백질의 미토콘드리아 동역학 조절을 통한 면역민감성 증대 원인 규명
자연살해세포에 의한 항암 면역치료 효율증가 기대
▲ Journal of Immunotherapy of Cancer(JITC)에 게제된 박주동 학생의 논문
2022년도 7월, 차 의과학대학교 박경순(교신저자) 교수님 연구실 종양면역학 연구팀 박주동(제1저자)은 Triple-Negative Breast Cancer (TNBC, 삼중음성유방암)에서의 ELK3가 Mitochondrial dynamics를 통해 NK에 대한 면역민감성이 증대되는 원인을 규명했으며, 이에 따라 NK에 대한 antitumor efficacy를 조절한다고 밝혔다.
현재, 항암면역세포 치료제 개발이 치열해지면서 우리 몸에서 선천면역을 담당하는 NK 세포를 이용하여 바이러스나 종양세포를 인식하여 파괴하는 치료제를 개발하는데 연구가 활발히 진행되고 있다고 알려진 바 있다. 따라서 NK 세포기반 면역요법은 암 치료에 대한 장벽을 극복하기 위한 유망한 전략이지만 TNBC에서 NK 세포의 항암 치료 효능은 기대 이하의 성과를 내고 있다.
박경순 교수님의 종양면역학 연구팀은 이러한 문제점을 극복하기 위해, TNBC의 ELK3 유전자를 표적으로 하여 연구를 진행하고 있다. TNBC에서 고도로 발현되는 ELK3는 E26 변환 특이적 전사 인자이며 이는 암 전이를 촉진하기 위한 상피-간엽 전이(Epithelial-mesenchymal transition)를 조절하는 핵심조절자로 알려져 있다.
해당 연구는 NK 세포에 대한 TNBC의 면역 민감성은 미토콘드리아의 분열-융합과 미토콘드리아내 ROS 농도가 주된 결정 요인이며 이때, ELK3 단백질이 핵심적인 조절자 역할을 함을 in vitro와 in vivo에서 확인하였다.
박주동 학생은 TNBC (삼중음성유방암)에서의 ELK3가 Knockdown 되었을 때, NK 세포에게 더 잘 죽는 것을 확인하였으며, 해당 현상의 기전을 알아보고자 하였다. 그 결과, ELK3의 발현이 감소하였을 때, MiD51의 발현이 증가함에 따라 미토콘드리아의 분열이 유도됨을 확인하였다. 이를 토대로 ELK3-MiD51 axis가 미토콘드리아의 역학적 상태와 직접적인 관련이 있음을 입증하였다. 이를 통해 유방암에서 ELK3의 발현을 확인하는 것이 NK세포 치료 효과를 증대시키는 새로운 전략이 될 수 있음을 시사하였다.
이번 연구는 세계에서 가장 오래된 일반 의학 저널 중 하나인 BMJ가 발행하는 국제 저명 학술지인 ‘JITC(Journal of Immunotherapy of Cancer)’(인용지수 12.469) 7월호 발표하였다.
Park JD et al. ELK3 modulates the antitumor efficacy of natural killer cells against triple negative breast cancer by regulating mitochondrial dynamics. Journal for ImmunoTherapy of Cancer 2022;10:e004825. doi: 10.1136/jitc-2022-004825
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