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- 인간과 침팬지는 유전 물질의 98% 이상을 공유, 암은 침팬지보다 인간에게 훨씬 더 흔하다.
- Fas-Ligand(FasL)라는 핵심 면역 단백질이 인간과 침팬지 간에 작지만 중요한 차이 발견
- FasL은 암세포와의 싸움에서 중요 역할. 활성화된 T세포 표면에 위치해 "사멸 명령"
- 침팬지의 FasL은 안정적으로 유지되며 종양 환경에서도 기능을 유지한다.

우리가 침팬지보다 암에 더 취약한 이유
겉보기에 눈에 띄지 않는 돌연변이가 모든 것을 바꿀 수 있다

미스터리 해결:
우리 인간이 가장 가까운 동물 친척인 침팬지보다 암에 더 취약한 이유는 단 하나의 유전자 돌연변이라고 설명할 수 있다. 우리는 면역 체계의 방어 세포를 약화시키는 돌연변이를 가지고 있다. 이 돌연변이는 T세포를 암 종양에서 생성되는 효소에 취약하게 만든다. 이로 인해 면역 세포가 악성 세포를 죽이는 효과가 떨어진다. 그러나 동시에 이 돌연변이는 우리에게 결정적인 진화적 이점을 제공한다. 

▲ 침팬지의 면역 체계는 우리보다 암 예방에 더 효과적이다. © guenterguni/ Getty Images

인간과 침팬지는 유전 물질의 98% 이상을 공유하지만, 암은 인간의 가장 가까운 친척보다 인간에게 훨씬 더 흔하다. 이러한 진화적 역설은 오랫동안 과학자들을 매료시켜 왔다. 유방암, 대장암, 폐암과 같은 고형 종양은 인간의 가장 흔한 사망 원인 중 하나이지만, 침팬지에서는 이러한 암이 극히 드물다.

진화적 타협

왜 그럴까? 침팬지는 흡연이나 가공식품과 같은 인간 암 위험 요소가 많지 않다고 주장할 수도 있다. 하지만 그것만으로는 암 발생률의 큰 차이를 설명할 수 없다. 따라서 연구자들은 오랫동안 인간과 침팬지를 비교했을 때, 침팬지의 면역 체계에 대한 유전적 설계도가 몇 가지 특이점을 가지고 있을 것이라고 의심해 왔다.

그리고 실제로 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 브라이스 왐바(Brice Wamba)가 이끄는 연구팀은 이러한 의심을 뒷받침하는 최초의 증거를 발견했다. 그들은 Fas-Ligand(FasL)라는 핵심 면역 단백질이 인간과 침팬지 간에 작지만 중요한 한 가지 측면에서 차이가 있다는 것을 발견했다. 침팬지는 단백질의 특정 위치에 프롤린 아미노산을 가지고 있는 반면, 인간은 그 위치에 세린 아미노산을 가지고 있으며, 이는 광범위한 영향을 미친다.

"FasL의 진화적 돌연변이가 인간의 뇌가 커지는 데 기여했을 가능성이 있다"고 수석 저자인 조겐더 투시르-싱(Jogender Tushir-Singh)은 설명했다. 암의 맥락에서 이는 불리한 상충 관계였다. 이 돌연변이는 특정 종양이 우리 면역 체계의 일부를 비활성화시킬 수 있기 때문이다.“

침팬지가 인간을 이겼다.

이 돌연변이의 중요성은 면역 체계에서 FasL의 기능을 자세히 살펴보면 명확해진다. FasL은 신체 방어 시스템, 특히 암세포와의 싸움에서 중추적인 역할을 한다. 활성화된 T세포 표면에 위치하여 일종의 "사멸 명령" 역할을 한다. FasL이 일치하는 수용체를 가진 세포를 만나면 표적 세포 사멸 프로그램을 시작한다. 이러한 방식으로 면역 세포는 악성 세포를 효과적으로 제거할 수 있다.

그러나 인간의 FasL은 침팬지에 비해 결정적인 약점을 가지고 있다. 난소암, 대장암, 특정 유형의 유방암을 포함한 많은 고형 종양에서 발견되는 효소 플라스민의 표적이 되기 때문이다. 플라스민은 인간의 FasL 단백질을 절단하여 암세포를 프로그램된 세포 사멸로 유도하는 능력을 차단함으로써 말 그대로 마비시킬 수 있다. 침팬지는 이 문제에 영향을 받지 않는다. 침팬지의 FasL은 안정적으로 유지되며 종양 환경에서도 기능을 유지한다.

▲ 종양 미세환경에서 플라스민에 의한 인간과 비인간 영장류의 FasL 기능 조절에 대한 연구 모델. (출처:Published: 01 July 2025 Evolutionary regulation of human Fas ligand (CD95L) by plasmin in solid cancer immunotherapy / nature communications)

더 나은 치료법의 열쇠일까요?

흥미롭게도, 이 메커니즘은 현대 면역 치료법이 지금까지 혈액암에서는 특히 성공적이었지만 고형암에서는 종종 실패하는 이유를 설명한다. 혈액암에서 플라스민은 종양 환경에서 거의 역할을 하지 않기 때문에 면역 세포의 FasL은 그대로 유지된다. 고형암에서 면역 치료법이 효과를 발휘하려면 플라스민의 파괴적인 영향으로부터 FasL을 보호하는 전략이 필요하다.

왐바와 그의 동료들은 특별히 개발된 항체를 사용하여 효소의 작용을 특이적으로 차단하거나 플라스민에 의한 효소 절단으로부터 FasL을 보호함으로써 이를 달성했다. 두 방법 모두 실험에서 면역 세포의 암 사멸 효과를 크게 향상시켰고, 실제 치료 성공 가능성을 크게 높일 수 있었다.

투시르-싱은 "이것은 이전에는 치료가 어려웠던 플라스민 양성 암에 대한 면역치료의 개인화 및 개선을 향한 중요한 진전이다"고 강조했다.

참고: Nature Communications, 2025; doi: 10.1038/s41467-025-60990-0)
출처: University of California – Davis Health

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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