Memorial Sloan Kettering Cancer Center 및 기타 기관의 연구원들은 전임상 모델을 연구하면서 한 유형의 피부 세포에서 다른 유형의 피부 세포로(멜라닌 세포에서 각질 세포로) 신경 전달 물질의 전달이 세포 전기 활동을 변경하고 흑색종 형성을 촉진할 수 있음을 발견했습니다.

종양 유전자는 특정 세포 환경에서만 종양을 유발할 수 있는데, 이를 종양 발생 능력이라고 합니다. 현재 연구자들은 흑색종 미세환경의 세포가 이러한 능력을 부여하는지 여부를 알지 못합니다. 최근 국제학술지 Cancer Discovery 에 게재 된 "GABA regulates electrical activity and tumor initiation in melanoma"라는 제목의 연구 보고서에서 Memorial Sloan Kettering Cancer Center 및 기타 기관의 과학자들은 한 유형의 피부 세포에서 다른 유형의 피부 세포로 신경 전달 물질이 전달된다는 사실을 발견했습니다. (멜라닌 세포에서 각질 세포까지) 세포의 전기적 활동을 변경하고 흑색종 형성을 촉진할 수 있습니다.

흑색종은 멜라닌을 함유한 멜라닌 세포라고 불리는 피부 세포에서 흔히 발생하는 치명적인 피부암으로, 멜라닌 함유 소포를 피부 주변 세포의 케라티노사이트라는 세포로 분비하여 피부에 색을 주는 능력이 본질적인 특징입니다. 흑색종의 약 절반이 BRAF 유전자에 돌연변이를 갖고 있지만 이러한 유전자 돌연변이는 많은 양성 피부 병변에도 존재합니다. 이는 BRAF 돌연변이가 흑색종을 발생시키기에 충분하지 않음을 암시할 수 있으며 특정 BRAF 돌연변이 멜라닌 세포에서는 암이 발생하는 반면 다른 멜라닌 세포에서는 암이 발생하지 않는 이유를 제시한다고 Richard White 박사가 말했습니다. 암은 처음부터 특정 세포 집단에 존재하며, 연구자들은 피부 세포 집단이 흑색종 발생에 어떻게 기여하는지 이해하는데 관심이 있습니다.

멜라닌세포는 각질세포 집단에 깊이 내장되어 있기 때문에 연구자들은 멜라닌세포와 각질세포 사이의 소통이 양성 BRAF 돌연변이 멜라닌세포가 흑색종으로 진행하는 데 관여할 수 있는지 궁금해했습니다. 연구원들은 제브라피시, 생쥐 및 인간 세포 모델을 사용하여 BRAF 돌연변이 멜라닌 세포와 정상 각질 세포 사이의 분자 전달이 흑색종 발달에 중요하며 서로 접촉하는 멜라닌 세포와 각질 세포 사이에서 거의 독점적으로 발생한다는 것을 관찰했습니다. Tagore는 이러한 의사소통이 신경전달물질인 GABA에 의해 매개되는데, 이는 GABA 신호전달이 일반적으로 피부 세포보다는 뉴런과 연관되어 있기 때문에 예상치 못한 발견이었을 수 있다고 지적합니다.



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뉴런에서 GABA는 뉴런이 전기 신호를 보내거나 받는 능력을 억제하는데, 연구자들은 분비된 GABA가 각질세포의 수용체에 결합하여 각질세포를 억제하는 것처럼 피부 세포에서도 유사한 효과를 관찰했습니다. 종양 촉진 단백질의 또한 흑색종 세포는 비악성 멜라닌 세포에 비해 GABA 생산에 관여하는 유전자의 발현도 증가시키는 것으로 나타났습니다. 이러한 발견은 BRAF 돌연변이 멜라닌 세포가 GABA를 상향 조절하고 전달함으로써 이웃 각질 세포의 전기적 활동을 억제하고 두 세포 유형 사이의 소포 전달을 허용하고 흑색종 진행을 시작할 수 있음을 시사합니다. 연구자들은 소포에 의해 멜라닌 세포에서 각질 세포로 운반되는 분자가 각질 세포가 암 촉진 단백질을 분비하도록 유도할 수 있다는 가설을 세웠으며, 진행 중인 연구에서 이 가설이 밝혀졌습니다.

케라티노사이트의 정상적인 전기적 활동은 BRAF 변이 멜라닌 세포가 흑색종으로 진행하는 것을 억제하는 것으로 보인다고 연구진은 결론지었습니다. 이 논문의 결과는 일부 BRAF 변이 멜라닌 세포가 GABA를 통해 전기적 활동을 조절하여 흑색종으로 진행될 수 있음을 시사합니다. Tagore는 우리가 일반적으로 신경 통신의 맥락에서 전기적 활동을 생각하지만 이러한 관찰은 또한 그것이 암 발병에 관여할 수 있음을 암시한다고 덧붙였습니다. 연구진은 이전에 신경세포와 뇌암세포 사이의 상호작용이 보고된 바 있어 신경전달물질이 피부세포 사이의 의사소통에 관여할 것이라고는 예상하지 못했지만, 이번 논문에서는 두 가지 비뉴런적 상호작용을 관찰했습니다.

이러한 발견은 흑색종을 치료하거나 예방하기 위해 GABA를 표적으로 하는 연구자들의 가능성을 향상시킬 수 있기 때문에 치료적 의미를 가질 수 있지만, 연구자들은 이 발견을 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요할 수 있다고 경고했습니다.연구의 임상적 적용. 본 연구의 한계점은 모든 실험이 전임상 모델에서 수행되었으며, 더욱이 이러한 결과는 질병 이질성으로 인해 모든 흑색종 환자에게 적용되지 않는다는 점입니다. 종합해보면, 연구 결과는 피부 미세 환경 전반에 걸친 GABA성 신호 전달이 흑색종을 유발하는 종양 유전자의 능력을 조절할 수 있음을 시사합니다.


 

출처입니다

Mohita Tagore,Emiliano Hergenreder,Sarah C. Perlee，et al. GABA regulates electrical activity and tumor initiation in melanoma, Cancer Discovery (2023).

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