줄기세포 치료에서 종양 형성의 장애물을 해결하다

만능줄기세포(PSC)는 다양한 세포 유형으로 발달할 수 있는 줄기세포의 일종입니다. 지난 수십 년 동안 과학자들은 PSC를 사용한 치료법 개발을 위해 노력해 왔습니다. 사실상 모든 유형의 조직으로 자가 재생 및 분화(성숙)하는 독특한 능력 덕분에 PSC는 나이, 외상 또는 질병으로 인해 회복 불가능하게 손상된 장기를 복구하는 데 사용될 수 있습니다.

그러나 광범위한 노력에도 불구하고 PSC를 이용한 재생요법은 여전히 ​​극복해야 할 장애물이 많습니다. 하나는 PSC 이식 후 종양 형성(종양 형성 과정을 통해)입니다. PSC가 줄기세포 치료를 위해 특정 유형으로 분화되면, 분화된 줄기세포가 표적 기관에 도입된 후 종양이 형성될 확률이 높습니다. PSC 기반 치료법의 성공을 위해서는 이식 전에 배양에서 잠재적으로 문제가 있는 세포를 식별하여 종양 형성의 위험을 최소화하는 것이 필요합니다.

이런 배경에서 일본 나라과학기술대학교 인토 아츠시(Intoh Atsushi)와 쿠리사키 아키라(Akira Kurisaki) 연구팀이 최근 줄기세포 치료와 종양발생에 관한 획기적인 발견을 달성했다. “우리의 연구 결과는 줄기 세포 연구와 임상 적용 사이의 격차를 해소할 수 있는 발전을 제시합니다”라고 Intoh는 연구 결과의 잠재력에 대해 이야기했습니다. 그들의 연구는 줄기세포 중개 의학 연구팀은 분화 이전에 PSC에서 증가하는 것으로 이전에 발견된 EPHA2라는 막 단백질에 초점을 맞췄습니다.

쥐와 인간 줄기 세포 배양을 포함한 여러 실험을 통해 연구자들은 여러 세포 유형으로 발전하는 PSC의 효능을 보존하는 EPHA2의 역할에 대한 통찰력을 얻었습니다. 그들은 줄기세포의 EPHA2가 배아줄기세포의 분화에 결정적으로 관여하는 유전자의 발현을 조절하는 전사인자 단백질인 OCT4와 함께 발현된다는 사실을 발견했습니다. 흥미롭게도, EPHA2 유전자가 세포에서 녹아웃되었고, 배양된 줄기세포가 자연적으로 분화되었습니다. 이러한 결과는 EPHA2가 줄기세포를 미분화 상태로 유지하는 데 중심적인 역할을 한다는 것을 시사합니다.

따라서 연구자들은 분화에 실패한 EPHA2 발현 줄기 세포가 표적 기관에 이식될 때 종양 형성에 책임이 있을 수 있다는 이론을 세웠습니다.

이 가설을 검증하기 위해 연구진은 PSC 배양물을 준비하고 인위적으로 간세포로의 분화를 유도했습니다. EPHA2를 표적으로 하는 자성 항체를 사용하여 그들은 쥐에 이식하기 전에 배양 그룹에서 EPHA2 양성 세포를 추출했습니다. 흥미롭게도, EPHA2가 제거된 배양물로부터 이식을 받은 쥐의 종양 형성은 크게 억제되었습니다.

종합하면, 이러한 결과는 새로운 줄기 세포 기반 치료법에서 EPHA2의 중요성을 지적합니다. “EPHA2는 재생 치료에서 줄기 세포 이식 후 종양 발생 위험을 줄이는 귀중한 방법을 제공하여 미분화 줄기 세포를 선택하기 위한 잠재적인 마커로 결정적으로 나타납니다.”라고 Kurisaki는 말합니다.

이 단백질에 대한 추가 심층 연구를 통해 PSC를 보다 안전하게 사용할 수 있는 프로토콜이 개발될 수 있습니다. 그러나 다행히도 이러한 발견은 손상된 장기를 마침내 복원하고 심지어 퇴행성 질환까지 극복할 수 있는 미래를 향한 길을 열어줍니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/05/240531122415.htm