암세포

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1. 개요
2. 분류
- 2.1. 주요 암 종류
3. 조직학
- 3.1. 세포핵의 특징
- 3.2. 세포질 및 기타 특징
4. 발생 원인
5. 병리학
- 5.1. 면역계의 역할
6. 역사
- 6.1. 고대 기록
- 6.2. 근대 이후 발전
참조

1. 개요

암세포는 세포 분열을 조절하는 유전자의 손상으로 인해 발생하는 비정상적인 세포로, 기원하는 세포에 따라 암종, 백혈병, 림프종, 육종 등으로 분류된다. 암세포는 현미경으로 관찰 시 세포핵의 크기, 모양, 염색질, 핵소체 등에서 정상 세포와 다른 조직학적 특징을 보이며, 유전자 돌연변이, 환경적 요인, 바이러스 감염 등이 발생 원인으로 작용한다. 암은 고대 이집트 시대부터 인지되었으며, 르네상스 시대 해부학 발전과 미세병리학 연구를 통해 이해가 깊어졌다.

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발암 - 발암물질
발암물질은 유전적 손상이나 세포 성장 촉진을 통해 암을 유발하는 물질로, 유전독성 및 비유전독성 기전을 가지며, 담배 연기, 석면, 방사선, 특정 화학물질, 바이러스 등 다양한 종류가 존재하고, 여러 기관에서 각기 다른 기준으로 분류되며, 다양한 시험 방법을 통해 발암성을 평가한다.
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암세포
개요
암세포의 도식적 표현
학문 분야	병리학
관련 질병	암
특징
정의	조절되지 않는 세포 성장과 침윤을 보이는 세포
주요 특징	무한 증식 능력 성장 신호에 대한 자율성 성장 억제 신호 무시 세포 사멸 회피 혈관 신생 유도 전이 및 침윤
세포 주기 조절	세포 주기 조절 실패로 인해 비정상적인 세포 분열 발생
유전자 변이	종양 억제 유전자 기능 상실 및 암유전자 활성화
발생 기전
원인	유전적 요인 환경적 요인 (방사선, 화학 물질, 바이러스) 생활 습관 (흡연, 식이 습관)
과정	정상 세포가 유전자 변이를 축적하여 암세포로 전환
진단 및 치료
진단 방법	조직 검사 영상 진단 (CT, MRI, PET) 종양 표지자 검사
치료 방법	수술 방사선 치료 화학 요법 표적 치료 면역 요법
연구 동향
주요 연구 분야	암 유전자 및 종양 억제 유전자 연구 암세포 신호 전달 경로 연구 새로운 표적 치료제 개발 면역 항암 요법 개발
미래 전망	암 치료의 패러다임 전환 및 개인 맞춤형 치료 시대 개막

2. 분류

암세포는 원래 어떤 세포에서 기원했는지에 따라 분류할 수 있다.^[23]^[2]

2. 1. 주요 암 종류

암세포는 본래 기원한 세포의 종류에 따라서 구분할 수 있다.^[23]

암종(carcinoma): 많은 암세포가 몸의 안쪽 혹은 바깥쪽 표면을 둘러싸고 있는 상피세포에서 기원한다.
백혈병(leukaemia): 새로운 혈구를 만드는 역할을 하는 조직에서 기원하는 암으로, 가장 흔한 기원 장소는 골수이다.
림프종(lymphoma)과 골수종(myeloma): 면역계 세포에서 유래한다.
육종(sarcoma): 지방, 근육, 뼈 같은 결합조직에서 기원한 암이다.
뇌와 척수 같은 중추신경계 조직에서 유래하는 경우
중피종(mesothelioma): 체강을 둘러싸는 중피에서 기원하는 암이다.

3. 조직학

암세포는 현미경으로 보았을 때 정상 세포와 구별되는 독특한 조직학적 특징을 보인다. 세포 사이의 다형성이 커지며, 정상 세포에서 나타나지 않는 양상의 유사분열이 관찰되거나, 세포들의 규칙적인 배열이 소실되기도 한다.^[26]

3. 1. 세포핵의 특징

세포핵은 크기가 크고 모양이 불규칙하며, 염색질 과다, 핵소체 비대 등 비정상적인 모습을 보인다.^[25] 핵이 커지면서 핵/세포질 비율(N/C ratio)이 증가하며, 세포핵 간의 모양과 크기 차이가 심해진다.^[26] 정상 세포의 세포핵은 보통 둥근 모양을 가지지만, 암세포의 세포핵은 윤곽이 불규칙한 경우가 많다. 암의 종류에 따라 세포핵에 특이한 모습이 나타나 진단과 병기 결정에 유용하게 쓰이기도 한다.^[25]

3. 2. 세포질 및 기타 특징

암세포의 세포질은 비정상적인 모습을 보일 수 있다.^[24] 세포 간 다형성이 커지고, 비정상적인 유사분열이 관찰되며, 세포 배열의 규칙성이 소실된다.^[26]

4. 발생 원인

암세포는 세포 분열을 조절하는 유전자가 손상되었을 때 발생할 수 있다. 발암 과정은 정상 세포를 구성하는 유전자의 돌연변이와 후생변이로 인해 세포의 증식과 사멸 간 균형이 깨지고 세포 분열이 조절되지 못하면서 일어난다. 증식이 조절되지 않으며 (종종) 급속히 일어나면 양성 내지는 악성 종양이 발생한다. 양성 종양은 신체 다른 부분으로 전이하거나 다른 조직을 침습하지 않는다. 악성 종양은 다른 장기를 침범하고, 멀리 위치한 장기로도 전이하며 생명을 위협하기도 한다.^[27]

발암에는 하나 이상의 유전자 돌연변이가 필수적이다. 대개 정상 세포가 암세포로 변화하기 위해서는 여러 유전자가 일련의 돌연변이를 거쳐야 한다.^[5]

DNA 손상은 방사선, 화학 물질 및 기타 환경적 요인에 노출되어 발생할 수 있지만, DNA 전사 과정의 수정되지 않은 오류를 통해 시간이 지남에 따라 자연적으로 축적될 수 있다. 따라서 나이가 들수록 암 발생 위험이 높아진다. 종양 바이러스는 특정 유형의 암을 유발할 수 있으며, 유전학 또한 발암 과정에 영향을 미친다.^[6]

항원이 림프구와 반응하는 방식을 돕는 특정 공동 자극 분자가 부족하면 자연 살해 세포의 기능이 손상되어 암으로 이어질 수 있다.^[8]

4. 1. 유전적 요인

세포 분열을 조절하는 유전자가 손상되면 암세포가 발생할 수 있다. 발암 과정은 정상 세포를 구성하는 유전자의 돌연변이와 후생변이 때문에 세포의 증식과 사멸 간 균형이 깨지고 세포 분열이 조절되지 못하면서 일어난다.^[27]

발암에는 하나 이상의 유전자 돌연변이가 필수적이다. 대개 정상 세포가 암세포로 변화하려면 여러 유전자가 일련의 돌연변이를 거쳐야 한다.^[5]

방사선, 화학 물질, 그 외 환경적 요인에 노출되면 DNA에 손상이 가해질 수 있다. 그러나 이런 외부적 요인이 없어도 DNA 전사 과정의 교정되지 않은 오류가 시간이 지나면서 자연적으로 축적될 수 있다. 따라서 연령은 그 자체로 위험 인자가 된다. 암을 일으키는 종양바이러스도 특정 암을 유발할 수 있다. 암을 일으키는 것으로 알려진 바이러스에는 인유두종 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 거대세포 바이러스, 카포스 육종 연관 헤르페스 바이러스 등이 있다. 선천적으로 물려받은 유전자 역시 발암 과정에 관여한다.^[28] ^[6]

줄기 세포 연구에 따르면 과도한 SP2 단백질이 줄기 세포를 암세포로 바꿀 수 있다.^[7]

세포가 DNA 손상을 복구하는 능력이 결핍되면, 그러한 손상은 세포 내에 증가된 수준으로 유지되는 경향이 있다. 이러한 손상은 세포의 DNA 복제 시 복제 오류를 일으킬 수 있으며, 이는 암으로 이어지는 돌연변이를 포함한다. 암 위험을 증가시키는 수많은 유전성 DNA 복구 장애가 설명되어 있다. 또한, 특정 DNA 복구 효소가 여러 암에서 결핍된 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, DNA 복구 효소 O-6-메틸구아닌-DNA 메틸전이효소의 발현 결핍은 여러 종류의 암에서 관찰된다.

DNA 복구 결핍은 세포 계통이 암을 발생시키도록 만들 수 있지만, 복구 능력의 증가된(감소가 아닌) 발현도 암 세포 계통의 진행에서 나타날 수 있다.^[9] 예를 들어, DNA 복구 유전자 DMC1은 일반적으로 감수 분열을 겪는 세포에서만 발현되는 단백질을 암호화하며, 이는 손상되지 않은 생식 계열을 유지하는 데 도움이 된다. 그러나 DMC1은 자궁 경부암, 유방암, 림프종 암 세포주를 포함한 다양한 암 세포에서도 발현된다.^[1] DMC1과 같은 감수 분열 DNA 복구 유전자의 발현은 종양 내의 내인성 DNA 손상을 처리하여 종양 세포 성장을 촉진할 수 있으며, 방사선 치료와 같은 항암 치료의 효과를 감소시킬 수도 있다.^[1]

4. 2. 환경적 요인

방사선, 화학 물질, 기타 환경적 요인에 노출되면 DNA에 손상이 가해질 수 있다. 그러나 이러한 외부 요인이 없어도 DNA 전사 과정에서 수정되지 않은 오류가 시간이 지나면서 자연적으로 축적될 수 있으므로, 연령 자체가 위험 인자가 된다. 암을 유발하는 종양바이러스도 특정 암을 유발할 수 있다. 인유두종 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 거대세포 바이러스, 카포스 육종 연관 헤르페스 바이러스 등이 암을 일으키는 것으로 알려져 있다.^[28]

4. 3. 기타 요인

세포 분열을 조절하는 유전자가 손상되면 암세포가 발생할 수 있다. 발암 과정은 정상 세포를 구성하는 유전자의 돌연변이와 후생변이로 인해 세포의 증식과 사멸 간 균형이 깨지고, 세포 분열이 조절되지 못하면서 일어난다.^[27]

DNA 손상은 방사선, 화학 물질, 그 외 환경적 요인에 노출되면서 발생할 수 있다. 그러나 이런 외부적 요인 없이도, DNA 전사 과정의 교정되지 않은 오류가 시간이 지나면서 자연적으로 축적될 수 있어 연령은 그 자체로 위험 인자가 된다. 암을 일으키는 종양바이러스도 특정 암을 유발할 수 있는데, 인유두종 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 거대세포 바이러스, 카포스 육종 연관 헤르페스 바이러스 등이 대표적이다. 선천적으로 물려받은 유전자 역시 발암 과정에 관여한다.^[28]

세포가 DNA 손상을 복구하는 능력이 결핍되면, 손상은 세포 내에 증가된 수준으로 유지되는 경향이 있다. 이러한 손상은 세포의 DNA 복제 시 복제 오류를 일으켜 암으로 이어지는 돌연변이를 유발할 수 있다. 암 위험을 증가시키는 수많은 유전성 DNA 복구 장애가 있으며, 특정 DNA 복구 효소가 여러 암에서 결핍된 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, DNA 복구 효소 O-6-메틸구아닌-DNA 메틸전이효소의 발현 결핍은 여러 종류의 암에서 관찰된다.

5. 병리학

T 세포 등 면역 체계 세포는 이중 수용체 시스템을 이용해 손상된 세포를 제거한다. 세포가 스트레스를 받거나 암세포로 변하면 MIC-A 및 MIC-B 분자가 세포 표면에 나타나 대식세포가 암세포를 감지하고 제거하도록 돕는다.^[8]^[10]

5. 1. 면역계의 역할

면역계에서 역할을 하는 T 세포는 아프거나 손상된 세포를 죽일지 여부를 결정할 때 이중 수용체 시스템을 사용하는 것으로 생각된다. 세포가 스트레스를 받거나 종양으로 변하거나 감염되면, MIC-A 및 MIC-B를 포함한 분자가 생성되어 세포 표면에 부착될 수 있다.^[8] 이는 대식세포가 암세포를 감지하고 죽이는 데 도움을 준다.^[10]

6. 역사

암은 고대부터 알려진 질병이다. 고대 이집트의 에베르스 파피루스(기원전 1538년)와 미라 유해를 통해 암에 대한 인식이 있었음을 알 수 있다.^[29] 2016년에는 170만 년 전 골육종 사례가 보고되어, 문서화된 가장 오래된 호미닌의 악성 암으로 기록되었다.^[30] 르네상스 시대 해부학의 발전과 대항해 시대를 거치면서 암에 대한 이해가 빠르게 발전했다.

6. 1. 고대 기록

사람들은 암을 옛날부터 알고 있었다. 고대 이집트의 에베르스 파피루스(기원전 1538년)와 미라 유해를 통해 이를 알 수 있다.^[29] 2016년에는 170만 년 전 골육종 사례가 보고되어, 문서화된 가장 오래된 호미닌의 악성 암으로 기록되었다.^[30]

6. 2. 근대 이후 발전

르네상스 해부학의 발전과 대항해 시대를 거치면서 암에 대한 이해가 빠르게 발전했다. 독일의 생물학자이자 정치인이었던 루돌프 피르호는 미세병리학을 연구하였는데, 현미경을 통한 관찰을 질병과 연관지어 설명하였다. 이 덕에 피르호는 "세포병리학의 선구자"라고도 불린다.^[31] 1845년, 피르호와 존 휴스 베넷은 각각 독립적으로 환자 백혈구 수의 비정상적인 상승을 관찰하였다. 피르호는 이를 혈액 질환으로 보고 ''leukämie'' 라는 이름을 1847년에 붙였다. 이는 현재 백혈병의 영어 표기인 leukemia로 바뀌었다.^[32]^[33]^[34] 1857년, 피르호는 머리뼈바닥의 비스듬틀(사대, clivus)에서 기원한 척삭종을 처음 기술하기도 하였다.^[35]^[36]

참조

_[1] 웹사이트 National Cancer Institute: is this cancer? http://www.cancer.go[...] 2007-09-17
_[2] 웹사이트 Histological types of cancer - CRS - Cancer Research Society https://web.archive.[...] 2016-08-02
_[3] 서적 Tumor Cell Morphology https://www.ncbi.nlm[...] The Publishing House of the Romanian Academy
_[4] 논문 Nuclear structure in cancer cells 2004-09
_[5] 논문 A genetic model for colorectal tumorigenesis 1990-06
_[6] 웹사이트 What causes cancer? : Cancer Research UK : CancerHelp UK http://www.cancerhel[...] Cancerhelp.org.uk 2010-07-15
_[7] 웹사이트 Too much SP2 protein turns stem cells into 'EVIL TWIN' cancer cells https://www.scienced[...] Sciencedaily.com 2010-10-27
_[8] 뉴스 The Innate Immune System: NK Cells http://student.ccbcm[...] 2010-12-01
_[9] 논문 Meiotic Genes and DNA Double Strand Break Repair in Cancer 2022
_[10] 웹사이트 The Adaptive Immune System: Ways That Antibodies Help to Defend the Body - Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity (ADCC) http://student.ccbcm[...] Student.ccbcmd.edu 2010-12-01
_[11] 논문 Cancer: an old disease, a new disease or something in between? 2010-10
_[12] 논문 Earliest hominin cancer: 1.7-million-year-old osteosarcoma from Swartkrans Cave, South Africa
_[13] 웹사이트 History of cancer https://web.archive.[...] 2010-11-30
_[14] 논문 John Hughes Bennett, Rudolph Virchow... and Alfred Donné: the first description of leukemia
_[15] 논문 The discovery and early understanding of leukemia 2012-01
_[16] 서적 The Emperor of All Maladies: A Biography of Cancer https://books.google[...] Simon and Schuster 2010-11-16
_[17] 논문 Sacrococcygeal chordoma 1923-05
_[18] 논문 Chordoma: retrospective analysis of 24 cases
_[19] 뉴스 Simply shining light on dinosaur metal compound kills cancer cells https://www.eurekale[...] 2019-02-03
_[20] 논문 Nucleus-Targeted Organoiridium-Albumin Conjugate for Photodynamic Cancer Therapy 2019-02
_[21] 웹사이트 Creating Cancer Killers http://www.research.[...] 2010-12-01
_[22] 뉴스 면역세포 즉시 출동, 교란공작 막고 암세포 소탕 중앙SUNDAY 2016-02-28
_[23] 웹인용 Histological types of cancer - CRS - Cancer Research Society https://web.archive.[...] 2016-08-02
_[24] 서적 Tumor Cell Morphology https://www.ncbi.nlm[...] The Publishing House of the Romanian Academy
_[25] 논문 Nuclear structure in cancer cells 2004-09
_[26] 웹인용 암세포의 특성 - 암의개요 - 암정보교육관 https://cri.snu.ac.k[...] 2023-11-24
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_[34] 서적 The Emperor of All Maladies: A Biography of Cancer https://books.google[...] Simon and Schuster 2010-11-16
_[35] 논문 Sacrococcygeal chordoma 1923-05
_[36] 저널 Chordoma: retrospective analysis of 24 cases

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