2020
Tumors Talk in a Language That Looks Like Viruses
Author: Daniel S, PhD; Last update: January 31st, 2021 Update Dear Friends, With this post, I am going to address a subject that may be key in oncology and that it is rarely discussed as it is related to a relatively new area of science. However, even if r
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Tumors Talk in a Language That Looks Like Viruses
- Muting Them Could Prevent Progression & Metastasis
엑소좀: 세포간 통신 시스템
암 환자에게 여러 개의 종양이 있는 경우 한 종양이 깨어나 즉시 통증이 발생하면 다른 종양도 활성화되기 시작하는 경우가 많습니다.
이는 일반적인 염증 및 면역계 활동과 관련된 메커니즘으로 설명할 수 있습니다.
그러나 이 동기화로 인해 종양이 그들 사이에서 통신할 수 있을지도 모른다는 생각이 자주 들었습니다.
종양이 서로 의사소통할 수 있습니까? 이것은 한때 내 마음속에 있던 질문이었다.
대답은 예입니다.
종양은 우리 몸의 모든 세포와 마찬가지로 엑소좀( Exosomes )이라고 하는 주요 메신저 그룹 사이에서 통신할 수 있습니다 .
엑소좀은 지방막으로 이루어진 작은 기포(~20~150나노미터 크기)로 단백질, DNA, RNA 등 다양한 요소를 포함하고 있습니다.
구조와 행동을 보면 바이러스처럼 들리지만, 우리 몸에서 다른 목적으로 만들어지기 때문에 바이러스가 아닙니다( Ref .).
따라서 엑소좀은 본질적으로 몸 주위를 이동하는 작은 거품입니다.
그것들은 세포 내부에서 생성되어 세포 외 공간과 혈류로 방출되어 멀리 있는 세포에 의해 흡수되어 세포 기능과 행동에 영향을 미칠 수 있습니다.
따라서 그들은 이웃 세포와 멀리 떨어진 세포 사이에 화물(단백질과 유전 정보)을 운반하는 작은 메신저입니다.
그들은 인체 내에서 적시 적소에 메시지를 전달하며 이 과정이 어떻게 작동하는지 발견하는 중요성으로 인해 2013년 노벨 생리의학상( Ref .)을 수상하게 되었습니다.
엑소좀으로 인해 세포는 의사 소통을 위해 물리적 접촉이 필요하지 않습니다.
이것이 엑소좀을 통한 세포의 소통이 인체의 기본적인 과정인 이유입니다.
정상 세포와 암세포 모두 세포 간 통신(즉, 세포간 통신)을 위해 이러한 엑소좀을 사용합니다.
암에서 엑소좀의 필수적인 역할
다른 세포의 엑소좀 효과는 기원 세포에 따라 크게 다릅니다.
종양 세포에 의한 엑소좀 방출은 혈관신생 및 아마도 더 중요하게는 전이에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다( Ref .).
그들은 암세포가 종양 미세 환경 내에서 섬유아세포 및 면역 세포와 소통하도록 도우며 조절 T 세포의 확장 촉진을 포함한 다양한 메커니즘을 통해 면역 억제를 매개합니다( 참고 문헌 .).
그러나 종양 세포만이 종양 촉진 엑소좀을 생성하는 것은 아닙니다.
예를 들어, 대식세포가 분비하는 엑소좀은 유방암의 침입과 전이를 촉진할 수 있습니다( 참고 .).
종양에 의해 생성된 엑소좀(암 특이적 RNA와 단백질을 운반)은 혈액에서 방출되어 첫 번째 암세포가 도착하기 전에 국소 환경을 준비하는 먼 표적 장기로 이동하는 것으로 나타났습니다( 참고 1, 참고 문헌 . .2).
준비는 종양 유래 인자와 종양 세포를 유인하는 케모카인에 의한 원거리 부위의 섬유아세포 자극을 포함합니다( 참고 문헌 ).
내가 보기에 매우 흥미롭게도 엑소좀은 한 세포에서 다른 세포로 돌연변이를 옮길 수도 있다고 보고되었습니다( Ref .).
또한, 엑소좀은 예를 들어 GLUT1 및 PKM2를 포함하고 표적 세포의 대사에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다.
받는 세포는 GLUT1 및 PKM2의 높은 발현을 나타내어 해당 작용, 즉 Warburg 효과의 발생을 나타냅니다. ( 참조.)
이제 이 지식이 의미하는 바가 무엇인지 상상해 보십시오.
종양은 면역 체계에서 인식할 수 없는 올바른 크기와 구조를 가진 바이러스와 같은 입자를 생성하며 돌연변이를 전달하고 표적 세포의 대사에 영향을 미칠 수 있습니다.
이것의 의미에 대한 맛은 네이처(Nature) 매거진에 보고된 최근 연구(2020)에 반영되어 있습니다.
이 연구에서 과학자는 엑소좀을 통해 인간에서 마우스로 질병 표현형을 전달할 수 있었습니다( Ref .).
따라서 이것은 종양이 환경에 국부적으로 영향을 미칠 뿐만 아니라 원거리에서도 영향을 미치는 주요 방법입니다.
그 결과 원발성 암세포와 미세환경세포 사이의 누화(crosstalk)가 암 전이의 핵심 단계라고 결론지었다( Ref .).
여기에서 논의할 수 있는 최근 문헌은 매우 많지만 결론은 종양이 다른 위치(전이)로 진행 및 진행하기 위해서는 의사소통이 필요하다는 것입니다.
엑소좀은 종양이 말하는 주요 "언어" 중 하나입니다.
따라서 엑소좀 생성을 억제하면 암의 진행을 막는 데 도움이 되거나 이를 달성하는 데 얼마나 효과적인지에 따라 적어도 암의 진행을 늦출 수 있습니다.
또한 종양 유래 엑소좀이 면역 억제의 선구자라는 충분한 증거가 있기 때문에 엑소좀 억제는 면역 요법의 효과를 높이는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다( 참고 .).
화학 요법에 대한 종양의 내성에 대한 한 메커니즘은 화학 약물을 캡슐화하고 종양 세포 외부로 내보내는 엑소좀을 방출하는 것입니다.
용도 변경 약물로 이 과정을 억제하면 화학 요법의 효과가 증가하는 것으로 나타났습니다( 참고 문헌 ).
따라서 엑소좀은 종양이 화학 요법에 저항하는 중요한 메커니즘을 담당합니다.
마지막으로 엑소좀은 종양 유발 악액질에서 중요한 역할을 할 수 있습니다( 참고 .).
암 악액질은 지방량의 손실을 동반하거나 동반하지 않고 골격근의 급격한 손실을 특징으로 하는 대사 증후군입니다.
실제로, 유방암에서 방출된 엑소좀은 암과 관련된 악액질을 유발하여 종양 진행을 촉진하는 것으로 나타났습니다( Ref .)
결론적으로 엑소좀 억제는 암 환자에게 매우 의미가 있습니다.
엑소좀은 다음을 촉진하는 데 중요한 역할을 하기 때문입니다.
- 종양 진행
- 전이
- 악액질
- 내화학성
- 면역 요법에 대한 내성
이 라인의 다음 질문은 종양에 의한 엑소좀 생산을 조절하고 하향 조절하는 데 도움이 될 수 있는 약물과 보충제가 무엇인지입니다.
이러한 조절제는 특정 암과 싸우기 위해 사용되는 보다 포괄적인 치료 전략 또는 약물 칵테일의 일부로 도입되는 것으로 간주될 수 있습니다.
엑소좀 기반 통신을 억제하는 방법
엑소좀 생성을 억제하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.
- 우리는 세포가 엑소좀을 생성하는 데 필요한 빌딩 블록을 억제할 수 있습니다.
- 우리는 엑소좀 생성과 세포로부터의 방출을 담당하는 세포 내 메커니즘을 억제할 수 있습니다.
빌딩 블록을 억제한다는 것은 콜레스테롤의 세포 내 생산을 억제하는 것을 의미합니다.
실제로 지질 뗏목은 막의 발아에 기본적이며 콜레스테롤이 핵심적인 역할을 합니다( 참고 .1, 참고 .2).
엑소좀 생성의 하향 조절을 다루는 것과 관련될 수 있는 콜레스테롤 생성을 억제하는 광범위한 전략이 여기 에서 논의되었습니다 ( Ref .).
따라서 스타틴 과 같은 약물과 시트러스 베르가못 과 같은 식품 보조제 가 이 라인에 도움이 될 수 있습니다.
실제로 심바스타틴은 엑소좀 분비를 억제하는 능력을 보였다( 참고 .).
엑소좀 생성 및 세포 방출을 담당하는 세포 내 메커니즘의 억제는 다양한 약물 및 보충제로 해결할 수 있습니다.
사용 가능한 약물
- 이미프라민 ( 참고 ) – 항우울제 – 산성 스핑고미엘리나제(aSMase)에 대한 활성 억제제, 이 효소는 스핑고미엘린을 세라마이드로 전환하는 것을 촉진하는 효소이며, 이는 세포막 유동성을 증가시켜 엑소좀 형성 및 방출과 관련된 과정입니다.
- 인도메타신/인도메타신 ( Ref .) – 시클로옥시게나제 I 및 II를 비선택적으로 억제하는 능력으로 인해 염증 중 프로스타글란딘 생성을 감소시키는 데 사용되는 비스테로이드성 항염증제(NSAID) 계열 – 세포내 ABCA3 수송체의 전사를 하향 조절 지질 수송에 관여하는 단백질 ( Ref .)
- Ketoconazole ( Ref .) – 항진균제
- Sulfisoxazole ( Ref .) – 경구용 항균제 – 암세포의 엑소좀 생성 및 분비에 대한 특정 억제제
- Ketotifen ( Ref .) – 항히스타민제, 엑소좀 방출을 차단하는 능력이 있습니다. 케토티펜은 세포로의 칼슘 유입을 차단하는 것으로 보고되었습니다. 엑소좀 방출은 칼슘 의존적 기전에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 따라서 엑소좀 방출을 억제하는 케토티펜의 메커니즘은 칼슘 채널 차단 효과 때문일 수 있습니다. ( 참조 .)
- 종양 세포의 미세 환경 pH는 엑소좀 이동에 필수적인 요소입니다( 참고 .) 이는 내부 및 외부 pH를 변경하는 모든 약물 및 보충제가 엑소좀에 효과적일 수 있음을 의미합니다. 이 맥락에서 이미 논의한 약물의 예는 Lansoprazole , Amiloride , Acetozolamide 등이 있습니다. 여기에서 자세한 내용을 읽어보십시오 . 실제로 양성자 펌프 억제제가 엑소좀 방출을 낮추고 그 결과 화학요법의 효과를 높이는 데 효과적일 수 있음이 밝혀졌습니다( 참고 문헌 ).
사용 가능한 보조제:
- Pantethine ( 참고 ) – 식품 보조제로 온라인에서 발견되는 판토텐산(비타민 B5) 유도체 – 판테틴은 배양된 피부 섬유아세포(GM0043)에서 콜레스테롤 합성과 총 지방산 합성을 억제하는 것으로 나타났습니다( 참조 )
- Cannabidiol (CBD) ( Ref ) – 온라인에서 사용 가능한 대마초 추출물은 엑소좀 방출을 차단할 수 있습니다. CBD는 5μM에서 엑소좀 방출을 50%까지 차단할 수 있으며 암 세포주(예: 전립선, 유방암, 간암, 교모세포종)로부터 엑소좀 방출을 선택적으로 억제할 수 있습니다( Ref .1, Ref .2)
결론
결론적으로 여기에서 매우 중요한 두 가지 측면이 있습니다.
- 종양에 의해 생성된 엑소좀은 종양 진행의 주요 촉진제이며 일반적인 약물 및 보조제를 사용하여 엑소좀의 활성을 감소시킬 수 있습니다.
- 엑소좀 제품을 억제하는 방법을 살펴볼 때 암과의 전쟁에서 매우 관련이 있는 것으로 이미 논의한 주요 전략과 약물도 엑소좀 억제로 이어진다는 것을 알게 되었습니다.
엑소좀이 그 모든 전략이나 약물이 암에 효과가 있는 것으로 입증된 이유에 대한 답이 될 수 있습니까?
그것은 두고 봐야 할 일입니다.
그러나 분명한 것은 이것이 암을 살펴보고 성공적인 치료 결과를 향한 효과를 배우고 효과를 높이기 위해 취할 수 있는 최소한 하나의 다른 관점이라는 것입니다.
그렇게 함으로써 우리는 대다수보다 훨씬 앞서게 될 것입니다.
왜냐하면 이것은 종양학 관점에서 과학계에서 최근에야 상당한 관심을 받기 시작한 과학 분야이기 때문입니다.
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