암미세환경과 암연관섬유아세포(cancer associated fibroblast)

암의 특수성 - 암미세환경의 존재

• 암(악성종양)은 암세포의 증식으로 인해 유발되며 언뜻 보기에는 세균이나 바이러스의 증식으로 인한 감염질환과 유사하다고 볼 수도 있습니다.
• 사실 항생제가 등장하기 이전에는 세균 감염은 무서운 질환이었으며 폐렴이나 결핵은 지금의 암 이상으로 사망률이 높았습니다. 그래서 히스토리 채널의 다큐멘타리를 보면 과거 인류가 항생제가 개발되기를 얼마나 간절히 바랬는 지 알 수 있습니다.
• 그럼 페니실린을 비롯한 여러 항생제가 개발되 이 무서운 감염질환이 극복된 사례와 마찬가지로 강력한 항암제가 개발되 암을 정복하는 날이 오지 않을까 기대할 수 있지만 암과 감염질환 사이에는 근본적으로 큰 차이가 있습니다.
• 가장 큰 차이는 암세포는 세균과 달리 암세포 주변의 정상세포들을 "education"을 시켜 자신을 헌신적으로 돌바주는 파트너로 변신시킬 수 있는 비상한 능력을 가지고 있다는 점입니다. 암세포의 이런 무서운 능력때문에 암세포 주변에는 암세포를 도와주고 보호해 주는 세포와 조직이 존재하는 데 이를 암미세환경 (cancer-microenvironment)라고 합니다. 

암미세환경으로 인한 항암제 개발의 어려움

• 암-미세환경은 fibroblast, macrophage, lymphocyte, endothelial cell, pericyte, smooth muscle, peripheral nerve등 10가지가 넘는 세포와 1000 종이 넘는, 아직도 제대로 규명되지 않은 다양한 세포외 기질로 구성되며 개개 암세포의 특성에 따라 이 세포들과 세포외 기질의 조합이 다 틀려 매우 복잡하고 다양하고 또 계속 변하고 있습니다.
• 이러한 암-미세환경의 복잡성은 항암제 개발을 대단히 어렵게 만듭니다. 세균을 목표로 하는 항생제의 경우에는 세균을 배양하고 다양한 후보 물질을 테스트하면 되지만 암세포의 경우에는 환자 몸속의 암미세환경 안에 있을 때와 밖으로 끄집어내 배양할 때의 행동패턴이 완전히 다릅니다. 적어도 세균의 경우에는 환자 몸 속에 있을 때나 밖에서 배양할 때나 별 차이가 없어서 이런 걱정을 할 필요가 없습니다. 
• 이는 마치 침팬지가 자연 속에서 자신의 친구들과 있을 때와 평생 콘크리트로 동물원에서 있을때 보이는 행동 패턴이 완전히 다른 것과 같습니다.

• 암세포를 체외에서 억지로 배양하기는 하지만 현재의 기술로는 아직까지도 암미세환경을 체외 배양조건에서 구현하는 것은 불가능합니다. 심지어 동물실험의 경우에도 사람의 암세포를 마우스에 주사할 경우 사람의 암세포는 마우스 세포를 제대로 "education"을 못 시키며 암미세환경을 만들지 못 합니다.
• 그 결과 현재의 배양된 암세포나 빈약한 동물실험을 통해 선별된 항암후보약제 중 임상시험을 통과해 실제 환자에게 효과가 있는 약은 겨우 10%에 그치고 있습니다. 이것은 대단히 심각한 문제를 일으키는 데 임상시험의 비용은 막대하고 성공률이 겨우 10%라면 제약회사입장에서 항암제 개발은 투자라기 보다는 투기에 가깝고 이를 감당할 수 있는 극소수 초거대 제약사만 살아남게 됩니다. 
• 이런 이유로 암-미세환경에 대한 연구와 이해는 항암제 개발에 극히 중요하다고 할 수 있습니다.