폐암 발병 및 진행은 유전적 변이 및 다양한 인자들에 의해 유도된다. 케모카인 (Chemokine)과 그 수용체는 종양 세포의 성장과 생존, 그리고 암 발생 및 전이에 중요한 역할을 한다. 특히 CXCL13 (Chemokine ligand 13)과 그와 관련된 수용체인 CXCR5 (Chemokine receptor 5)는 신호 전달 경로를 통해 폐암세포의 전이를 촉진하는 것으로 보고되며, 폐암 발병 및 진행과 관련이 있다. 그러나, CXCR5–CXCL13 작용기전이 폐암 진행을 기능적으로 어떻게 조절하는지에 대한 분자 및 세포 메커니즘에 관한 연구는 미흡하다.

본 연구팀은 폐암 환자 유래의 암 조직 및 정상 조직에서 얻은 유전자 데이터를 활용하여 CXCR5 발현이 폐암 세포에 현저하게 증가되어 있음을 확인하였다. 또한 분자 및 세포 기전 연구를 통해, 폐암 세포에서의 TLR4 (Toll-like receptor 4) 신호에 의한 NF-κB의 활성화를 통해 CXCR5 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 더 나아가 CXCR5–CXCL13 작용기전이 TLR4 신호와의 시너지 효과를 통해 폐암 진행에 기능적으로 관여하는 메커니즘을 처음으로 제시하였다. (그림 1)

세균 또는 바이러스 감염은 암 진행을 유도하는 강력한 요인으로 보고되며, TLR4 및 CXCR5의 발현이 높은 폐암 환자들은 세균 또는 바이러스에 감염이 될 경우 폐암 진행이 더 악화될 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서의 임상적 비교 결과와 기능적 연구를 통해, 향후 폐암 발병 및 진행에 관한 병리학적 원인 규명 그리고 새로운 항암 치료 전략에 기여하리라 기대하고 있다.

본 연구는 제1저자로 신지혜 학생 (성균관대학교 의과대학 석박통합과정)/ 김미정 박사 (성균관대학교 의과대학 BK21 FOUR 신진연구자)/ 김지영 학생 (성균관대학교 의과대학 석박통합과정)이 연구에 기여하였다. 연구결과는 임상 중개 의학 분야 저명 국제 학술지인 Clinical and Translational Medicine (IF: 10.6)에 게재되었다. 이번 연구성과는 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원 및 기초연구실지원사업을 통하여 수행되었다.

논문명: CXCR5 and TLR4 signals synergistically enhance non‐small cell lung cancer progression. Clin Transl Med. 2024 Jan 18. doi: 10.1002/ctm2.1547.

저자: 신지혜 (제1저자, 석박통합과정), 김미정 (성균관대학교 의과대학 BK21 FOUR 신진연구자), 김지영 (석박통합과정), 이기영 (교신저자, 성균관대학교 의과대학 교수).

그림 1: CXCR5-CXCL13 및 TLR4의 시너지 효과에 의한 폐암 진행 기능 메커니즘 제시