\"Northwestern 연구팀, 수막종 치료를 위한 STING 경로 면역 요법 발견\"

Northwestern Medicine 과학자들이 가장 흔한 유형의 원발성 뇌종양인 수막종(meningioma) 치료를 위한 강력한 면역 요법 접근법을 발견했다. 이번 연구 결과는 최근 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표되었다. 전미 뇌종양 협회(National Brain Tumor Society)에 따르면 매년 39,000명 이상의 미국인이 수막종 진단을 받는다.

이 종양은 뇌와 척수를 덮어 보호하는 섬유성 막인 수막(meninges) 세포에서 발생한다. 일부 수막종은 수술과 방사선 치료로 효과적인 치료가 가능하지만, 진행성이거나 공격적인 종양은 치료 저항성을 보이며 높은 이환율 또는 사망률과 함께 재발할 수 있다.

현재 수막종에 지속적으로 효과가 있는 것으로 입증된 전신 요법은 없으며, 이 종양을 표적으로 하는 면역 요법을 활용하려는 관심이 커지고 있다. 이번 연구에서 연구진은 수막종 환자 22명의 데이터를 포함하는 단일 세포 RNA 시퀀싱 데이터세트를 분석하여 새로운 면역 요법 표적을 식별하고자 했다.

분석 결과, 연구진은 암에서 항종양 면역을 지원하는 역할을 하는 것으로 알려진 STING 경로가 수막종 종양 세포 내부와 종양 미세환경 내를 순환하는 면역 세포 모두에서 발현된다는 사실을 발견했다. STING이 침윤된 면역군뿐만 아니라 수막종 종양 세포 자체에서도 발현된다는 점은 글리옴(교종)과 같은 다른 유형의 뇌종양과는 다른 독특한 특징이다. 이는 환자의 면역 세포와 종양 세포를 동시에 직접 표적으로 삼을 수 있는 기회를 제공하며, 세포 사멸에서 STING의 역할에 대해 더 많이 이해할 수 있는 모델이 된다.

이어 연구진은 수술실에서 직접 채취한 인간 수막종 종양 시료에 STING 경로를 활성화하는 실험 약물인 STING 작용제(agonist) 8803을 투여했다. 이전 연구에서 STING 작용제 8803은 교모세포종(glioblastoma)에서 억제되어 있던 면역 반응을 재프로그래밍하는 것으로 나타난 바 있다.

연구진은 수막종 시료에서 8803이 종양 성장을 억제하고 종양 세포의 세포 독성을 촉진한다는 것을 확인했다. 이러한 발견은 잠복해 있던 면역군의 예상된 활성화와 더불어 수막종 마우스 모델에서도 재현되었다. 특히 8803은 마우스의 종양 부피와 사망률도 감소시켰다.

수막종 종양 세포에서 세포 독성을 일으키는 세포 기전을 확인하기 위해, 과학자들은 STING 작용제로 처리된 수막종 종양 세포를 연구하는 데 RNA 시퀀싱과 전자 현미경을 사용했다. 예상치 못하게 연구진은 이 약물이 프로그램된 괴사 경로를 촉발하고 가스더민 D(Gasdermin D) 단백질을 활성화한다는 사실을 발견했다. 활성화된 가스더민 D는 종양 세포막에 '구멍(pores)'을 생성한다. 결과적으로 세포막의 무결성이 상실되면서 갑작스럽고 조절되지 않는 형태의 세포 사멸이 일어나며, 종양 미세환경으로 항원이 방출되어 염증 반응을 유발한다.

다른 고형암에 비해 수막종 종양은 다량의 콜라겐을 함유하고 있으며, 이는 병변 덩어리의 상당 부분을 차지하여 뇌에 압박 효과(mass effect)를 줄 수 있다. 연구진은 STING 작용제로 치료한 수막종에서 종양 세포의 콜라겐 생성은 감소한 반면, 침윤된 면역군은 콜라겐 분해 효소 생성을 증가시켜 전체적인 종양 덩어리가 감소한다는 사실을 발견했다.

이번 연구 결과는 수막종 종양 미세환경에서 STING 경로의 광범위한 발현을 강조하며, STING 작용제 8803을 사용하여 이 경로를 표적으로 삼는 것이 수막종에서 직접적인 종양 및 염증 면역 반응을 유도하는 효과적인 접근법이 될 수 있음을 시사한다. 잠재적인 임상적 유용성 외에도, 이 연구는 암 이외의 여러 질병에서도 다양한 효과를 나타내는 STING 경로의 작동 기전을 이해하는 데 훌륭한 모델이 된다.