• APOE ε4라고 불리는 아폴리포단백질 E의 한 형태인 이 유전자 변이는 만성 염증을 유발하는 독특한 단백질 세트를 생성한다는 사실이 밝혀짐
  
• 연구자들은 APOE ε4 변이를 가진 사람들이 후기 발병 형 알츠하이머병 발병 위험이 높다는 것을 알고 있지만, 연구자들은 이 변이형 APOE 대립유전자 가 다른 신경퇴행성 질환과 관련이 있음을 시사함

• 글로벌 신경퇴행 프로테오믹스 컨소시엄(GNPC) 데이터 세트에는 18,600명 이상의 개인 샘플이 포함되어 있으며, 이들은 주로 유럽계이며, 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성 측색 경화증(ALS)이라고 하는 운동 뉴런 질환 및 여러 유형의 치매 환자뿐만 아니라 신경 질환이 없는 개인도 다수 포함되어 있음
• 연구진은 분석에서 11,270명의 개인으로부터 얻은 프로테오믹스 데이터를 분석했는데, 그중 약 38%는 APOE ε4 변이를 가진 환자였고, 40%는 어떤 형태로든 신경퇴행성 질환을 앓고 있었음
• 연구진은 건강한 사람의 APOE ε4 변이 존재와 관련된 단백질군(뇌척수액에서 수백 개, 혈장에서 거의 60개)을 발견
• 연구팀은 신경퇴행성 질환 환자의 사후 뇌 조직 샘플을 별도로 수집하여 분석한 결과에서도 유사한 단백질 특징이 관찰됨
• 연구진이 해당 단백질의 하위 집합에 대해 머신러닝 모델을 훈련시켰을 때, 모델은 신경퇴행성 질환 환자 중 APOE ε4 변이를 가진 사람을 예측할 수 있었음

• 이 연구 유전자 변이를 가진 사람들에게 신경 퇴행성 질환에 더 취약하게 만드는 요인이 있음을 시사함
• 환경적 요인이 해당 유전자를 가진 사람들이 특정 퇴행성 뇌 질환을 앓을지 여부를 결정할 수 있으며 이 분석을 통해 신경퇴행성 질환을 완화하는 데 활용할 수 있을 것으로 전망

- Shvetcov, A. et al. Nature Med. https://doi.org/10.1038/s41591-025-03835-z (2025).

암 치료를 더 효과적으로 만드는

장내 미생물

• 인간 장내 강력한 박테리아가 쥐 실험에서 일부 항암제의 효과를 극대화할 수 있는 것으로 나타났으며, 연구진은 이 박테리아가 사람에게도 동일한 효과를 나타낼 수 있는지 확인하기 위한 임상 시험을 계획하고 있음
  
• 이 미생물은 면역 체계의 수지상 세포라는 세포를 자극하는데, 이 세포들은 항암제의 효과를 증폭시켜 종양에 대한 신체의 방어력을 활성화함

• 7월 14일 네이처에 게재된 이 연구는 체내 미생물과 암 치료 반응 사이의 관계를 분석 하는 점점 더 정교해지는 일련의 연구 중 가장 최신
• 3년 전에 발견된 호미넨테로미크로 비움 뮬리에리스(Hominenteromicrobium mulieris) 는 산소가 적고 영양분이 풍부한 인간의 장 환경에서 조용히 번식함.
• 연구진은 면역관문억제제(IQI) 라는 약물로 치료받은 암 환자 50명의 대변 샘플을 분석하던 중 이 미생물의 새로운 균주를 발견
• 연구팀은 어떤 사람들은 면역관문억제제에 반응하고 어떤 사람들은 반응하지 않는 이유를 더 자세히 알아보기 위해 암 환자로부터 채취한 대변 샘플을 종양이 있는 쥐에 이식함
• 면역관문억제제에 잘 반응하는 사람으로부터 이식받은 생쥐는 약물에 반응하지 않는 사람으로부터 이식받은 생쥐보다 이 치료법의 효과가 더 컸음
• 쥐에서 이 미생물은 수지상 세포를 자극하는데, 이 세포는 혈액을 통해 종양으로 이동할 수 있음
• 이 수지상 세포는 암세포를 인식하고 파괴할 수 있는 T 세포라는 다른 면역 세포의 하위 집단을 활성화하며 이는 동일한 종양 표적 T 세포를 활성화하여 작용하는 면역관문 억제제의 효과를 강화함

• 향후 3년 내에 H. mulieris가 사람들의 체크포인트 억제제에 대한 반응을 개선할 수 있는지 테스트하는 임상 시험을 시작할 계획
• 장 내에 다른 박테리아가 숨어 있어 다양한 메커니즘을 통해 면역 체계를 자극할 가능성이 높을 것으로 예상

- Lin, N. Y.-T. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-025-09249-8 (2025).

실험실에서 만든 미니 장기가 자체 혈관을 성장시킬 수 있다

• 오가노이드라고 불리는 소형 3D 세포 구조물은 오랫동안 약물 시험, 질병 및 발달 연구에 사용되어 왔지만 대부분의 오가노이드는 혈액, 영양소, 산소를 온몸으로 운반하는 혈관이 부족하여 크기, 기능, 그리고 성숙에 제약을 받음
  
• 지난달 Science 와 Cell 에 각각 게재된 두 연구팀은 혈관이 있는 오가노이드를 초기 단계부터 배양하는 새로운 접근법을 사용하여 혈관이 있는 오가노이드를 개발했다고 보고함
• 연구진은 신체의 거의 모든 세포 유형으로 분화할 수 있는 만능줄기세포를 이용하여, 다른 장기 조직을 형성하는 것처럼 세포들이 혈관을 형성하도록 유도함

• 일부 장기와 조직의 외벽을 형성하는 상피 세포를 배양하는 동안 여러 연구팀은 오가노이드가 혈관을 감싸는 비상피 세포도 자발적으로 형성한다는 사실을 보고함
• 이러한 세포는 일반적으로 제거해야 할 오염 물질로 여겨지지만, 연구팀은 장 오가노이드에서 이러한 오염을 증폭시키려고 시도함
• 연구진은 폐와 장 기관소체부터 시작해 같은 배양접시에서 상피 세포와 혈관 세포라는 두 가지 유형의 세포가 동시에 성장하는 것을 제어할 수 있는지 알아봄
• 줄기세포에서 두 유형의 조직이 동시에 형성되도록 분자 칵테일의 투여량을 조절하는 방법을 발견함
• 이렇게 만들어진 폐 오가노이드를 마우스 모델에 이식하자 다양한 세포 유형으로 성장했는데, 그중에는 가스 교환이 일어나는 주머니인 폐포에서 발견되는 독특한 세포도 포함됨
• 연구진이 이 세포를 3D 스캐폴드에 이식하자 폐포낭처럼 보이는 구조가 자발적으로 형성되었는데, 이는 혈관 세포의 존재가 오가노이드가 다양한 세포 유형을 가진 복잡한 조직을 형성할 수 있도록 했음을 시사함
• 비슷한 접근법을 사용하여 배양 접시 위에 미니 심장을 배양했고, 오가노이드는 근육, 혈관, 심지어 신경까지 형성하는 전형적인 세포들을 형성함
• 혈관들은 매우 가는 관으로 갈라져 초기 심장에서 발견되는 다양한 세포 유형을 관통했음
• 이 접근법을 사용하여 간 오가노이드를 제작한 결과, 가는 가지를 형성하는 혈관 세포들이 다량 생성함

• 이러한 오가노이드는 아직 태아 발달 초기 단계일 뿐이며 궁극적으로 실제 오가노이드처럼 기능하는 오가노이드를 만들기 위해서는 아셈블로이드 (혈관 조직을 배양접시에서 배양한 후 다른 세포 유형과 결합) 와 공동 성장이 모두 필요할 것
• 이를 위해서는 연구자들이 더 큰 혈관을 성장시키고, 필요한 모든 지지 조직과 구조, 그리고 체액을 장기로 운반하고 노폐물을 배출하는 림프계의 보완적인 혈관을 함께 성장시켜야 할 것
• 혈관이 이식되면 다음 과제는 수도꼭지를 틀어 혈액 순환에 활용하는 것이 될 것

- Abilez, O. J. et al. Science 388, eadu9375 (2025).

- Miao, Y. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.041 (2025).