20.12: 암 줄기세포와 종양 유지 관리

Cancer Stem Cells and Tumor Maintenance
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Molecular Biology
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Cancer Stem Cells and Tumor Maintenance
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02:40 min
April 07, 2021

Overview

조기 진단과 치료는 종종 암을 치료할 수 있습니다. 그러나 치료를 받아도 암 줄기세포(CSC)라고 하는 잔류 세포가 남아 있어 종양 재발을 유발하는 경우가 많습니다. 이러한 암 줄기세포는 자가 재생 및 다중 계통 분화의 잠재력을 가지고 있으며 대부분의 암에서 나타나는 치료 내성의 원인이 되는 경우가 많습니다.

암 줄기세포는 조직 특이적인 정상 줄기세포 또는 전구 세포에서 유래하는 것으로 생각됩니다. 정상적인 줄기세포는 일반적으로 증식 또는 분화를 유발하는 자극 신호를 받을 때까지 정지 상태로 존재합니다. 이 정상 줄기세포의 유전적 변형은 세포 경로를 재프로그래밍하여 암 줄기세포로 바꿀 수 있습니다. 이러한 세포는 비정상적으로 분열하여 줄기세포 특성을 유지하면서 종양 진행에 기여합니다.

암 줄기세포는 더 많은 줄기세포를 생성하거나 동일한 확률로 고도로 분화된 암세포를 생성할 수 있습니다. 딸암 줄기세포는 새로운 종양의 씨앗을 뿌리거나 새로운 부위로 전이될 수 있는 반면, 비줄기암 세포는 말기적으로 분화하여 결국 몇 차례의 분열 후에 폐기되고 대체됩니다. 그러나 대부분의 종양에서 분화된 세포는 암세포 집단의 상당한 덩어리를 형성합니다.

암 줄기세포는 종종 기존 암 치료법에 대한 인내력을 보여줍니다. 암 줄기세포가 약물 유출 속도를 증가시키고, 약물 대사를 변경하고, DNA 손상에 저항하고, DNA 복구를 유리하게 향상시키는 능력은 종종 화학 저항성에 기인합니다. 종양 미세환경의 후성유전학적 변형 및 보충 생존 신호도 이러한 암 줄기세포가 나타내는 약물 내성에 기여합니다.

따라서 암 줄기세포의 존재는 종양 유지, 암 치료 실패, 재발, 심지어 전이의 주요 원인 중 하나로 이해되고 있습니다.

Transcript

대부분의 암은 종양 세포의 불균일하게 분포되고 유전적으로 구별되는 하위 집단을 포함합니다.

암 줄기세포라고 하는 이러한 세포 중 일부는 암세포와 줄기세포와 관련된 특성을 가지고 있습니다. 이는 종양 전파에 참여할 뿐만 아니라 이러한 세포가 자가 재생되어 여러 계통으로 분화할 수 있음을 의미합니다.

암 줄기세포(CSC)는 비대칭 세포 분열을 겪을 수 있는데, 한 세트의 딸 세포는 줄기 세포 잠재력을 유지하고 무기한 분열할 수 있는 반면, 다른 한 쌍의 딸 세포는 말기에 분화하고 결국 죽기 전에 몇 번의 분열만 겪을 수 있습니다.

CSC는 또한 종양 내에서 높은 수준의 혈관 내피 성장 인자를 분비하고 성장하는 종양에 지속적인 영양분 공급을 유지하는 새로운 혈액 및 림프관을 생성할 수 있습니다.

또한 암 줄기세포는 침입성 증가 및 이동 능력과 같은 특성을 얻을 수 있으며, 이는 신체에 2차 전이 부위를 형성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

암 줄기세포는 새로운 종양의 씨앗을 뿌리고 성장을 촉진할 수 있는 잠재력을 가지고 있지만, 종양의 주요 구성 요소를 형성하고 성장을 유지하는 것은 빠르게 분열하는 비줄기세포입니다.

암세포 집단의 이러한 이질성으로 인해 대부분의 암 치료법이 모든 암세포를 한 번에 표적으로 삼아 제거하는 것이 어렵습니다.

더욱이, 암 줄기세포는 약물 유출 펌프의 활성화 증가, DNA 복구 활동 또는 암 치료에서 벗어나는 데 도움이 되는 해독 효소의 발현과 같은 생존 메커니즘을 사용합니다.

예를 들어, 항암제인 이마티닙 메실레이트(imatinib mesylate)는 만성 골수성 백혈병 치료에 자주 사용됩니다. 분화된 암세포는 약물에 민감하지만, 암 줄기세포는 ABCB1 및 ABCG2 막수송 단백질의 과발현을 보임으로써 치료에서 벗어날 수 있습니다.

이 단백질은 세포가 약물을 유출하고 세포 내 수치를 낮추는 데 도움을 주어 내성 암세포를 생성하도록 유도합니다.

살아남은 단일 암 줄기 세포는 배양을 재건하고 질병을 부활시키며 종양 재발을 유발할 수 있습니다.

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