왜 어떤 사람들은 암에 걸리지 않을까? 그 답은 혈액 속 '자가항체'에 있을지 모른다

ATLAS 프로젝트, 100세 이상 장수인과 고위험군에서도 암을 피한 이들의 면역 비밀을 해독한다

역사상 최장수 기록 보유자인 잔 칼망(Jeanne Calment)은 122세의 나이로 세상을 떠날 때까지 거의 한 세기 동안 담배를 피웠지만, 단 한 번도 암에 걸린 적이 없었다. 같은 흡연 습관을 가졌어도 어떤 이는 폐암으로 생을 마감하는 반면, 어떤 이는 암과 전혀 무관하게 오래 사는 이유는 무엇일까?

유전자와 생활 방식이 비슷한 일란성 쌍둥이조차 암 위험에서 현저한 차이를 보이는 경우가 많다. 이러한 의문에 답하기 위해 등장한 대담한 연구 프로젝트가 바로 ATLAS다. 이 프로젝트는 면역 체계의 '오발탄'으로 여겨져 온 자가항체(autoantibody)에 주목하고 있다.

자가항체: 면역계의 친구인가, 적인가?

항체는 일반적으로 바이러스나 세균 같은 병원체를 공격하는 면역 단백질이다. 그러나 때때로 이들이 잘못된 표적을 향해 자신의 건강한 세포와 조직을 공격하는 경우가 있는데, 이를 자가항체라고 부른다. 자가항체는 류마티스 관절염과 같은 자가면역 질환의 원인으로 잘 알려져 왔다.

그러나 최근 과학계는 이 단백질들이 면역 체계가 암에 반응하는 방식을 미세 조정하는 데에도 관여할 수 있다는 초기 증거를 발견하기 시작했다.

• 일부 자가항체는 면역 감시 기능을 약화시켜 종양이 자라고 번성하도록 돕는 것으로 보인다.

• 다른 자가항체는 암세포를 파괴하도록 면역계에 '태그'를 부착해 항암 면역을 강화할 수도 있다.

즉, 자가항체는 환경과 상황에 따라 '친구'가 될 수도, '적'이 될 수도 있는 양면성을 가진 존재인 셈이다.

ATLAS 프로젝트의 접근법

ATLAS 연구팀은 다음과 같은 특별한 집단의 혈액 샘플을 분석하고 있다:

• 100세가 넘은 건강한 장수인 – 나이가 들수록 암 위험이 급증함에도 불구하고 이를 피한 이들

• 고위험 요인에 노출되었으나 암이 없는 사람들 – 흡연, 과도한 음주, BRCA 유전자 변이(유방암 위험 유전자) 보유자 등

• 한 명만 암에 걸린 일란성 쌍둥이 – 거의 동일한 유전자를 가졌음에도 다른 결과를 보인 사례

• 면역치료 전후의 암 환자 – 치료 과정에서 면역 반응이 어떻게 진화하는지 추적

이들은 기존 연구처럼 소수의 후보 분자에 집중하지 않고, 신체 전체의 항체 레퍼토리를 총체적으로 지도화(comprehensive cancer antibody map)하는 전략을 취하고 있다.

자가항체가 암에 영향을 미치는 기전

과학자들은 수십 년간 면역 체계가 암을 억제할 수 있다는 가설을 가지고 있었다. 이는 CAR-T 세포 치료법이나 대식세포를 활용한 면역치료 등으로 이미 임상적 성과를 거두기도 했다. 그러나 항체의 역할은 상대적으로 주목받지 못했다.

그러나 자가항체가 면역 신호전달 물질인 사이토카인(cytokine)을 공격하거나 중화할 수 있다는 사실이 최근 밝혀졌다. 예를 들어, 코로나19 중증 환자의 약 20%는 항바이러스 방어를 담당하는 사이토카인을 무력화하는 자가항체를 가진 것으로 확인된 바 있다.

ATLAS 팀은 "이러한 발견은 자가항체가 강력하고 자연적으로 발생하는 면역 조절제로 기능할 수 있음을 입증하며, 유사한 항체가 항종양 면역을 변화시킬 가능성을 제기한다"고 밝혔다.

발견이 가져올 잠재적 활용처

연구팀은 분석을 통해 세 가지 유형의 항체를 구분할 것으로 기대하고 있다:

특히 항체 검사는 이미 임상에서 널리 쓰이는 빠르고 저렴한 기술이기 때문에, 중립형 자가항체라도 조기 발견 도구로서 큰 가치를 가질 수 있다.

상관관계와 인과관계 사이

물론 혈액 내 특정 항체의 존재가 암을 실제로 유발하거나 예방한다는 인과관계는 아직 입증되지 않았다. 항체는 단순히 과거 면역 반응의 '흔적'을 기록한 것일 수도 있다.

이를 구분하기 위해 연구팀은 유망한 항체 후보들을 배양된 인간 세포와 동물 모델에서 시험해 실제로 종양 성장이나 전이에 변화를 주는지 검증할 계획이다.

미래 전망

옥스퍼드 대학교의 신 루(ATLAS 팀 멤버)는 이렇게 전망했다:

"누가 암을 피할 가능성이 높고, 누가 암에 걸릴 가능성이 높은지 예측할 수 있는 바이오마커를 만들어낼 수 있을 것입니다. 잠재적으로 항체 기반의 치료제, 예방제를 개발할 수도 있습니다. 그거 정말 멋질 거야."

ATLAS 프로젝트가 성공적으로 결실을 맺는다면, 자가항체는 단순한 자가면역 질환의 지표를 넘어 암 예측, 조기 진단, 치료, 예방에 이르는 전 영역에서 혁명적 도구로 자리매김할 수 있을 것으로 기대된다. (박세훈기자+Singularityhub+AI)