암세포 전이는 '기계적 여정'…물리적 힘이 운명 가른다

암세포가 다른 장기로 퍼지는 전이 과정이 유전·생화학적 신호뿐만 아니라 물리적인 힘에 의해 크게 좌우된다는 연구 결과가 나왔다.

홍콩이공대학 선전연구원 연구팀은 암 전이 과정에서 기계적 단서가 암세포의 행동을 조절하는 방식을 체계적으로 분석한 리뷰 논문을 국제학술지 '메드-X'(Med-X)에 발표했다. 암 관련 사망의 90% 이상은 전이로 인해 발생한다.

연구에 따르면 암세포 전이는 복잡한 기계적 여정이다. 암세포는 비좁은 공간을 비집고 들어가고, 혈류의 압력을 견디며, 혈관 장벽을 통과해 2차 종양을 형성한다.

전이의 첫 단계인 '혈관 내 침입' 과정에서 암세포는 원래 종양에서 떨어져 나와 혈관으로 침투한다. 이때 기하학적 압박으로 세포핵이 변형되고 세포 골격이 재구성되며, 이는 세포의 이동과 침투 능력에 영향을 미친다.

혈류에 진입한 암세포는 '순환 종양 세포'(CTC)가 되어 전혀 다른 기계적 환경에 놓인다. 대부분의 CTC는 혈류의 지속적인 압력과 면역 감시 등으로 제거되지만, 일부는 세포 골격 재구성 등 기계적 적응을 통해 살아남는다.

마지막 '혈관 외 유출' 단계에서 살아남은 CTC는 혈류를 떠나 다른 장기에 2차 종양을 만든다. 이 과정은 혈액의 전단 응력과 혈관 내피에 대한 부착 등에 의해 조절된다. 좁은 모세혈관에 기계적으로 갇히면서 새로운 환경에 적응하기도 한다.

연구팀은 이번 연구가 암 전이 전반에 걸쳐 기계적 힘의 필수적인 역할을 강조한다고 설명했다. 또한 기계적 자극에 민감한 경로를 표적으로 삼는 새로운 항전이 치료 전략 개발의 가능성을 제시한다고 덧붙였다.