암과 면역계에 대하여

심장 질환에 이어서 '암'이 두 번째로 많은 사망 원인이 되고 있습니다. 면역학 관점에서 암세포는 정상적인 성장조절 메커니즘으로 통제되지 않는 변이된 세포라고 정의됩니다. 암세포 즉, 종양세포의 특성을 설명하고, 인체 면역계가 인식할 수 있는 암세포의 특징을 중점적으로 알아보고자 합니다. 암세포에 대한 면역 반응과 암세포가 면역계를 회피하는 방법에 대해서 설명하겠습니다.

 

흔한 암종과 관련 용어

계속 증식할 수 없거나 정상 조직에 과도하게 침투하지 않는 종양을 '양성 종양' 이라고 합니다. 하지만 계속 증식하거나 점차적으로 주변의 정상 세포를 침범하는 종양을 '악성 종양'이라고 합니다. '암'은 악성 종양을 의미합니다. 암세포는 전이하는 특성을 가지고 있는데, 이는 림프관 또는 혈관을 타고 다른 조직으로 이동해서 자리 잡고 증식하는 것을 말합니다. 

악성 종양은 종양이 유래한 조직의 배아 기원에 따라 분류합니다. 80% 이상은 carcinoma(상피세포암)으로 피부, 창자 상피에서 유래합니다. 피부암, 대장암, 유방암, 전립선암, 폐암의 대부분도 이에 해당합니다. 

 

백혈병, 림프종, 골수종은 골수 조혈모세포에서 유래한 악성 종양으로 미국에서는 전체 암 발생률의 9% 정도를 차지한다고 합니다. 백혈병은 떨어져 있는 단일 세포들로 증식하는 반면에, 림프종과 골수종은 종양 덩어리로 성장하는 경향을 보입니다. Sarcoma(육종)은 위 암종보다는 드물게 발행하며 뼈, 지방, 연골 등의 결합조직에서 유래합니다.

 

백혈병은 진행 형태에 근거해서 급성 또는 만성으로 나뉜다고 합니다. 급성 백혈병은 증상이 갑자기 나타나서 빠르게 진행되는 것이고, 만성 백혈병은 경증으로 별 증상 없이 시작되어 훨씬 덜 공격적이고 느리게 진행하는 특징이 있습니다. 이러한 임상적 차이는 치료하지 않으면 더 뚜렷하게 나타나며, 오늘날에는 의료 기술이 발전해서 급성 백혈병도 종종 그 예후가 좋습니다.

 

급성 백혈병은 덜 성숙한 세포에서 일어나고, 만성 백혈병은 성숙한 세포에서 발병한다고 합니다. 급성 림프구성 백혈병(acute lymphocytic leukmia, ALL), 급성 골수성 백혈병(acute myelogenous leukemia, AML)이 급성 백혈병에 해당합니다. 이 질병은 모든 나이에서 발병할 수 있으며, 증상이 갑자기 나타납니다. 만성 림프구성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia, CLL), 만성 골수성 백혈병(chronic myelogenous leukemia, CML)이 만성 백혈구에 해당하며, 천천히 진행하고 주로 성인에게 나타납니다.

 

세포의 악성 형질전환

Primary cell(일차배양세포)의 in vitro 연구 결과로부터 암에 대한 다양한 지식을 얻을 수 있었습니다. 정상 배양세포는 화학제제, 바이러 감염 및 방사선 조사 등에 의해 형태와 성질이 변화합니다. 이러한 세포는 형질전환 또는 악성 형질전환이 일어났다고 하고, in vitro에서 생물체 내 암세포와 비슷한 특성을 나타내는 것을 알게 되었습니다. 이 형질전환 세포는 세포가 필요로 하는 성장인자에 대한 필요도가 감소하고, 세포 밀도와는 관계없이 무한 증식합니다. 암세포나 형질전환된 세포는 무한정으로 계대배양할 수 있습니다. 즉, 무한 증식한다고 볼 수 있습니다. 

 

 

 

 

 

악성 형질전환의 원인: DNA 변형

포름알데히드, DTT, 몇가지 살충제 등의 화학약물, 이온화 방사선 등은 세포의 형질전환을 유도할 수 있습니다. 즉, 세포의 DNA 돌연변이를 유발하기 때문에 위 인자들을 '발암물질'이라고 합니다. 숙주세포 유전자에 삽입되어 DNA를 손상시켜서 암을 유발하는 바이러스도 있습니다.  HTLV-1(사람T림프구 백혈병 바이러스1), HHV-8(제8형 사람 헤르페스 바이러스), HPV(사람유두종바이러스), HBV와 HCV(B형 간염 및 C형 간염 바이러스), EBV(엡스타인-바-바이러스)가 암과 관련된 가장 흔한 바이러스입니다. 

 

다행히 우리 몸이 이러한 바이러스에 감염이 되었다고 반드시 암에 걸리는 것은 아닙니다. 우리 몸에는 손상된 DNA를 복구 및 수정하는 기작이 있기 때문입니다. 

 

암 관련 유전자는 세포 증식 및 생존을 조절

정상조직은 세포사멸과 세포 증식 조절과정에 항상성을 유지합니다. 어느 한쪽에 불균형이 있다면 암으로 발전할 가능성이 있습니다. 이러한 항상성 과정에 참여하는 유전자들은 세포 증식과 생존을 촉진 또는 억제하는 역할을 합니다. 

암 형성과 관련된 정상 세포 유전자를 기능에 따라 크게 세가지로 나눌 수 있습니다. 암유전자, 암억제유전자, 세포예정사 또는 세포자멸사에 관여하는 유전자입니다. 

 

암유전자는 세포 성장촉진 과정에 관여하고, 암억제유전자는 세포 성장과 증식을 억제하는 기능을 합니다. 활성이 항진되었을 때 암을 유발하는 암유전자와 달리, 항암유전자라고 알려진 암억제유전자는 그 자체의 활성을 잃으면 암이 유발됩니다. 세포자멸사에 관련된 유전자들은 세포사멸 신호를 작동하거나 억제하는 역할을 하며, 역시 암 발생과 관련이 있습니다.