방사선이 닿은 세포만 변하는 것은 아니었다. 옆에 있던 세포도 신호를 받아 상처를 입거나, 반대로 손상이 덜해지기도 한다. PubMed - Human Behavior에 실린 자료는 이런 현상을 바이 스탠더 효과와 방사선 유도 구제 효과(RIRE)로 나눠 설명한다. 항체-약물 접합체(ADC)에서도 비슷한 이름의 ‘주변부 효과’가 등장하지만, 여기서는 약물이 암세포 사이로 번지는 방식이 핵심이다.

세포 밖으로 번지는 손상 신호

바이 스탠더 효과는 직접 방사선을 맞지 않은 세포에서 생물학적 변화가 나타나는 현상이다. 자료에 따르면 크게 두 갈래가 있다. 하나는 조사된 세포의 배지를 옮겼을 때 멀쩡한 세포에서 변화가 생기는 경우이고, 다른 하나는 단일 입자 마이크로빔으로 특정 세포만 쏜 뒤 이웃 세포를 관찰하는 방식이다. 후자의 경우에는 gap junction을 통한 세포 간 통신이 관여한다. PubMed - Human Behavior에 정리된 실험들에서는 세포 사멸, 염색체 이상, 세포주기 지연, 돌연변이, 종양성 전환까지 확인됐다.

흥미로운 점은 이 현상이 한 가지 모습만 가진 게 아니라는 데 있다. 배지를 옮기는 실험보다 서로 맞닿아 있는 세포들 사이에서 나타나는 효과가 더 크고, 고LET·저LET 방사선 모두에서 관찰되지만 알파입자처럼 조밀하게 이온화하는 방사선에서 더 크게 나타난다. 다만 3차원 정상 조직 전체에서 같은 수준의 효과를 보여주는 실험은 아직 마련되지 않았다.

꺼뜨리기도, 키우기도 하는 피드백

RIRE는 방향이 조금 다르다. 표적이 된 조사 세포가 비조사 주변세포로부터 피드백 신호를 받으면서 해로운 영향이 줄어드는 현상을 가리킨다. 자료는 이를 두 유형으로 나눈다. Type 1은 손상이 감소하는 경우이고, Type 2는 오히려 손상이 더 커지는 경우다.

즉 주변세포가 항상 같은 역할을 하는 것은 아니다. 어떤 상황에서는 표적 세포를 덜 망가지게 만들고, 다른 상황에서는 부담을 키운다. 현재까지는 메커니즘과 화학 전달물질이 따로 검토돼 왔고, colony-formation assay에 미치는 영향도 논의됐다. RIRE 연구가 남긴 질문은 단순하다. 조사된 한 점만 보는 방식으로는 실제 반응을 다 담기 어렵다는 것이다.

ADC에서 다시 등장한 ‘주변부’

항체-약물 접합체(ADCs)에서도 바이 스탠더 효과가 중요한 쟁점으로 떠올랐다. 고형암에서는 표적 항원의 발현이 균일하지 않은 경우가 많고, 이 불균일함을 넘어서는 방식으로 인접한 항원 음성 암세포까지 약물 성분이 퍼져 죽이는 작용이 문제이자 장점으로 동시에 거론된다.

자료는 소수성이 큰 payload나 절단 가능한 linker 같은 약물 특성이 이 효과에 큰 역할을 할 수 있다고 짚는다. 전임상 근거는 충분히 쌓였고, 임상에서도 항원 발현이 들쭉날쭉한 종양에서 ADC 활성이 보인다는 점이 이 특징의 의미를 뒷받침한다. 다만 이 주변 확산이 ADC의 본질적 조건인지 여부는 아직 더 따져봐야 한다.

한 점만 맞추면 끝날 것 같던 치료와 손상은 생각보다 넓은 범위에서 움직인다.

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