[이론] TGF-Beta 은 어떤 물질일까? ( feat. 암, 면역계 )

요새 줄기세포와 면역세포를 공부하면서

 

계속해서 튀어나오는 cytokine, TGF-β에 대해서 공부해보고자 한다.

 

줄기세포와 면역세포들은 자신들이 분비해내는 cytokine들로 그 기능을 하기 때문에

 

각각의 cytokine이 어떤 기능을 하는지가 중요하다.

 

 

TGF-β는 면역학과 종양학, 줄기세포학에서 지속적으로 언급되고 있다.

 

그만큼 중요하단 뜻!!

 

 

Transforming growth factor-β 의 줄임말로

 

생물학적 과정에서 정말 중요한 역할을 하고 있다.

 

각 동물마다 확인되는 TGF-β유형이 있다.

 

TGF-β1, 2, 3, 4, 5가 있는데

 

TGF-β4는 새에서, TGF-β5는 개구리에서만 확인되었다고 한다.

 

이 친구는 다기능성 cytokine인데

 

간단하게 그 역할을 기술해보자면

 

상피세포, 조혈세포의 성장, 이동, 분화, 사멸, EMT를 조절한다.

 

작용하는 세포들에 따라서 그 기능이 다양하게 나타나는데

 

오늘은 TGF-β의 신호전달이 암세포에서 어떻게 반응하는지를 공부해보자!

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TGF-β의 컴퓨터 그래픽. 출처_위키백과

 

TGF-β는 암이 만들어지는 초기단계에서는 암 억제활성을 나타내지만

 

후기에는 암 성장을 촉진하는 것으로 알려져 있다.

 

TGF-β1은 대부분의 암 조직에서 다량으로 발현되고,

 

TGF-β1 발현이 높은 암환자의 경우에는 악성인 경우가 많고 예후가 좋지 않다고 한다.

 

 

TGF- β signal pathway. 출처_국가항암신약개발사업단

 

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TGF-β는 이중성이 있는 cytokine이다.

 

유방암의 MMTV-TGF-β유전자 조작 마우스 모델에서

 

유선 특이적 TGF-β의 과발현은 유방 종양 형성을 유의하게 억제하였고(Pierce et al., 1995),

 

마우스 피부에서 TGF-β1의 과발현은 세포 성장을 억제하며

 

피부 유두종의 수를 증가시켰다(Mao et al. 2006).

 

반대로, TGF-β는 암의 진행 단계에서

 

종양 성장, 침윤 및 전이를 촉진한다(Korpal and Kang 2010; Massagué 2012).

 

또한 종양세포나 다른 여러가지 세포 활성에서

 

epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 조절하는 Ras-MAPK 나 PI3K-AKT를 포함해

 

수많은 SMAD 비의존적인 신호경로를 활성화하여

 

암화과정에서 다양한 활성을 나타낸다 (Padua and Massagué 2009, Massagué 2012, Wakefield and Hill 2013).

 

이러한 TGF-β의 이중성에 대한 기작이 현재까지도 명확히 규명되진 않았다고 한다.

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최근에 면역항암제의 연구개발이 활발히 진행되면서

 

이러한 cytokine 들의 역할이 재조명되고 있다.

 

특히 TGF-β가 암의 성장 촉진에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있어

 

면역항암제와 TGF-β 신호전달 저해제의 병용치료가 큰 관심을 받고 있다고 한다.

 

TGF-β는 면역계에서 저해제 역할을 하면서

 

면역항상성과 관용을 결정하는 중요한 집행자 역할을 한다는 것은

 

여러 연구에서 증명되어 왔다.

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TGF-β 신호는 CD8+ T 세포의 세포 독성을 직접적으로 억제한다.

 

CD4+T세포의 증식에는 직접적으로 영향을 주진 않지만

 

대신에 CD4+T세포의 분화를 억제하는 역할을 한다(Gorelik and Flavell, 2001).

 

또한 TGF-β는 항염증반응을 일으키는 Treg의 확장을 유도하여

 

종양용해활성을 불활성화 시킨다 (López et al., 2006).

 

NK세포 또한 TGF-β에 의해 세포용해활성이 불활성화된다(Bellone et al., 1995; Moretta et al., 2000).

 

암 환경에서 TGF-β가 감소되면 NK세포의 세포독성이 증가하여 항종양반응이 높아진다.

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TGF-β 는 정말 다양한 연구에서 성능지표로 사용된다.

 

암과 면역 환경에서는 부정적인 기능으로 설명되지만

 

줄기세포나 자가면역질환 등 항염증환경에서는 긍정적인 기능을 한다.

 

또한 피부 상피세포의 성장 등에 관여하기 때문에

 

화장품 개발쪽에서도 각광받는 분자이다.

 

 

세포에서 분비하는 cytokine이 환경에 따라서 이렇게나 다양한 기능을 가진다니

 

정말 생명과학은 알면 알수록 복잡하고 어렵다.

 

그만큼 알아내야할 숙제들이 많다는 것이겠지!!!

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참고문헌.

 

1. 위키백과

2. 국가항암신약개발사업단_암화과정과 종양미세환경에서의 TGF-β 신호전달계의 역할