비즈니스 기회
나이는 숫자에 불과하다
T 세포의 장수 대 악성 종양을 설명하는 경험적 연령 관련 DNA 메틸화 프로그램 구조 요약. 크레딧: Nature Aging(2024). DOI: 10.1038/s43587-024-00649-5
대부분의 세포 유형은 수년간의 증식과 복제 후에 기능적 쇠퇴를 경험하는 반면, T 세포는 겉보기에 무한정 손상 없이 증식할 수 있습니다.
세인트 주드 아동 연구 병원(St. Jude Children's Research Hospital)과 미네소타 대학(University of Minnesota)의 과학자들은 T 세포 노화의 독특한 '후성유전학적 시계'를 조사하여 T 세포가 유기체보다 최소 4 lifetime 동안 더 오래 살 수 있음을 입증했습니다. 또한, 연구자들은 건강한 T 세포 나이가 유기체의 연대기적 나이와 분리되어 있음을 보여주었습니다.
또한, 그들은 T세포 급성 림프모구성 백혈병(T-ALL)을 앓고 있는 소아 환자의 악성 T세포가 최대 200년까지 노화된 것으로 보인다고 판단했습니다. 이 연구 결과는 '네이처 에이징(Nature Aging)'에 발표됐습니다.
연구자들이 반복적인 성장 복제 주기를 통해 세포의 노화 과정을 탐구함에 따라 T 세포와 관련하여 몇 가지 특이한 패턴이 나타났습니다.
"면역 체계는 본질적으로 병원체나 종양에 대한 급속한 증식 반응을 보여야 합니다"라고 공동 교신 저자인 Ben Youngblood 박사, St. Jude Department of Immunology는 말했습니다. "그리고 풍토성 병원체나 만성 바이러스 감염과 같은 일부 환경에서는 이런 일이 반복해서 발생합니다. 이는 이 T 세포가 인간의 일생동안 겪는 많은 증식입니다."
이것은 왜 이러한 빠른 증식 속도에도 불구하고 이 면역 반응이 암 발병을 유발하지 않는지에 대한 의문을 불러일으켰습니다.
그 답은 노화를 거스르는 T 세포의 독특한 능력에 있습니다.
후성유전학적 마커는 나이에 대한 보다 정확한 지표를 제공합니다
이 현상을 연구하기 위해 연구원들은 시간이 지남에 따라 축적되는 후성유전학적 마커로 알려진 특정 바이오마커를 사용했습니다. 숲 속의 나무 그루터기에 있는 나이테를 세는 것처럼, 이 '후성유전학적 시계'는 유기체 자체와 무관한 세포의 생애 주기에 대한 회고적인 이야기를 들려줍니다. 유전적 돌연변이의 축적, 텔로미어(염색체의 보호 캡) 단축 및 메틸화 패턴은 현재 노화 과정을 조사하는 가장 정확한 방법으로 간주됩니다.
연구진은 이것이 T세포 노화의 흥미로운 사례를 조사하는 이상적인 방법이라고 생각했습니다. "우리는 노화의 특징이 무엇인지, 특히 후성유전학적 특징이 무엇인지, 그리고 이것이 어떻게 수명이 긴 T 세포에 적용될 수 있는지에 대해 질문하기 시작했습니다. "우리가 가졌던 큰 의문 중 하나는 이 후성유전학적 시계가 유기체의 수명에 묶여 있는지 아닌지였습니다."
모델은 T 세포가 원래 유기체보다 더 오래 살 수 있음을 보여줍니다
공동 교신 저자인 미네소타 대학의 데이비드 마소푸스트 박사(David Masopust, Ph.D.)와의 협력을 통해 연구자들은 그들의 질문에 답할 수 있는 완벽한 모델을 찾았습니다. 이 모델은 여러 마우스 수명 주기를 통해 동일한 계통의 T 세포를 사용했습니다.
"마소푸스트 박사는 세포가 결국 쇠퇴할 것이라고 가정하고 이 모델을 시작했지만, 세포는 그렇지 않았고 계속 진행했습니다." 영블러드의 설명입니다. "이것은 그의 기초적인 10년 쥐 연구로 이어졌고, 우리는 이후 유기체의 수명 제한이 후성유전학적 시계를 제한하는지 여부를 다루는 데 사용했습니다."
이 모델과 T 세포를 위해 개발한 후성유전학적 시계를 사용하여 연구원들은 T 세포 계통의 DNA 메틸화 패턴을 탐구했습니다. 그들은 나이는 숫자에 불과하며 죽음은 끝이 아니라는 것을 알게 되었습니다.
암 T 세포는 수백 년 된 것으로 나타납니다
다음으로, 연구진은 암과 같이 빠르고 장기간의 증식 조건에서 어떤 일이 일어났는지를 알아냈습니다. 연구팀은 소아 T-ALL을 앓고 있는 환자의 T세포를 조사해 후성유전학적 시계에 어떤 일이 일어나는지 조사했습니다.
"만약 후성유전학적 시계가 숙주의 연대기적 나이와 연관되어 있다면, 소아 T-ALL 환자의 T 세포는 나이가 젊어 보일 것으로 예상할 수 있습니다"라고 공동 교신 저자인 Caitlin Zebley, MD, Ph.D., St. Jude Department of Bone Marrow Transplantation & Cellular Therapy는 말했습니다. "하지만 우리 시계는 이 세포들이 매우 오래되었다고 예측했습니다."
경험적 관점에서 볼 때, T-ALL 환자의 T 세포는 100년에서 200년 사이의 것으로 나타났다. "우리는 이것이 그들이 너무 빠르게 확산되고 있다는 사실과 관련이 있다고 생각합니다."라고 Zebley는 결론지었습니다. T-ALL 모델은 백혈병 세포의 노화 과정에 대한 귀중한 통찰력을 제공했습니다.
"우리는 이것을 백혈병의 다른 모든 프로그램에서 빼기 모델로 사용하여 정상적인 노화 및 증식과 관련된 프로그램과 백혈병에 뚜렷한 프로그램을 식별할 수 있었습니다. 우리는 어떤 후성유전학적 프로그램이 백혈병과 관련이 있고 어떤 것이 정상적인 과증식과 노화인지에 대한 더 나은 아이디어를 얻었습니다."
T 세포의 생존은 우리의 생존에 매우 중요합니다
우리의 면역 체계가 얼마나 활동적인지를 고려할 때, T 세포의 생존은 우리의 전반적인 생존에 매우 중요합니다. 영블러드는 "T세포는 암으로 변할 수 있는 기회가 너무 많습니다. 하지만 그럴 수 없습니다. 그렇지 않았다면 인류는 존재하지 않았을 것"이라고 말했습니다.
영블러드(Youngblood), 제블리(Zebley), 마소푸스트(Masopust)는 T세포가 악성 형질전환을 겪는 것을 막는 견제와 균형에 대해 계속 연구하고 있스니다. 이 연구를 통해 노화 관련 장애를 멈추거나 심지어 되돌릴 수 있는 잠재적인 치료법을 고려할 수 있습니다.
이상의 기사는 2024년 6월 12일 MedicalXpress에 게재된 “Age is just a number: Immune cell 'epigenetic clock' ticks independently of organism lifespan”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Age is just a number: Immune cell 'epigenetic clock' ticks independently of organism lifespan (medicalxpress.com)
* 추가정보 출처 : Conserved epigenetic hallmarks of T cell aging during immunity and malignancy | Nature Aging