CLEC4E와 TAMs: 종양면역·감염·자가면역 연구의 새로운 관점 | 싸이아젠

CLEC4E, TAMs 및 BET 억제제의 핵심 개념

중남대학교 샹야병원과 충칭대학교 삼협병원 공동 연구팀은 Clinical and Translational Medicine에 게재된 연구에서 종양 관련 대식세포(tumour-associated macrophages, TAMs)에 존재하는 CLEC4E의 역할에 주목했습니다. 흑색종과 난소암 같은 악성 종양의 면역억제성 종양 미세환경에서 TAMs의 종양 촉진 기능을 어떻게 정밀하게 제어할 것인가는 중요한 연구 과제입니다.

CLEC4E(C-type lectin domain family 4 member E)는 Mincle로도 알려진 C형 렉틴 수용체 계열의 분자입니다. 주로 대식세포 표면에 위치하며 일부 수지상세포에서도 발현됩니다. 정상 생리 상태에서는 리간드 인식을 통해 염증 신호를 활성화하고 감염 방어 및 조직 복구에 관여합니다. 그러나 종양 미세환경에서는 TAMs에서 비정상적으로 높게 발현되어 TAMs의 증식과 기능을 조절하고 T 세포의 세포독성을 억제해 종양 진행에 기여하는 핵심 분자로 제시되고 있습니다.

TAMs는 종양 미세환경의 주요 면역세포 성분입니다. 휴지 상태의 대식세포는 항종양 잠재력을 지니지만, 종양 유래 신호에 의해 면역억제성 표현형으로 분화할 수 있으며 CD206 등 M2 유사 표지자를 높게 발현하기도 합니다. 해당 연구에서 CLEC4E 고발현 TAMs는 자체 증식 능력을 높이고 항원제시 관련 유전자 발현을 낮추며 T 세포와의 상호작용을 약화시켜 종양 성장에 유리한 면역 환경을 형성했습니다.

BET 억제제는 BRD2, BRD3, BRD4, BRDT를 포함하는 BET 단백질 계열을 타겟으로 하는 후성유전 조절 약물입니다. NHWD-870 및 JQ1과 같은 BET 억제제는 BRD4 활성을 억제하고 하위 전사인자인 CEBPβ에 의한 CLEC4E 발현 조절을 차단함으로써 TAMs 기능 재프로그래밍에 관여할 수 있습니다.

CLEC4E 타겟 전략과 종양면역 치료 가능성

이 연구는 기존 TAMs 타겟 치료의 임상 효과가 제한적인 이유로, TAMs 내부에 종양 촉진성 아군과 항종양성 아군이 함께 존재한다는 점, 그리고 기존 타겟이 주로 TAMs의 하위 기능을 차단하는 데 집중되어 CLEC4E와 같은 상위 조절 분자를 충분히 다루지 못했다는 점을 제시했습니다.

연구팀은 CLEC4E를 중심에 두고 TAMs에서 나타나는 종양 촉진성 면역억제 기전을 체계적으로 규명했습니다. 기존 연구가 주로 감염성 질환이나 자가면역질환에서 CLEC4E의 염증 촉진 기능에 초점을 맞춘 것과 달리, 이번 연구는 종양 미세환경에서 CLEC4E가 TAMs의 증식과 기능을 조절하고 T 세포의 항종양 활성을 저해하는 중요한 분자가 될 수 있음을 보여주었습니다. 또한 “BRD4-CEBPβ-CLEC4E-TAMs”라는 새로운 종양면역 억제 조절 경로를 제시했습니다.

검증은 임상 검체, 동물 모델, 세포 실험의 세 단계로 이루어졌습니다. 임상 검체 분석에서는 흑색종 환자의 종양 조직과 인접 조직을 비교해 CLEC4E가 TAMs에서 특이적으로 높게 발현됨을 확인했으며, CLEC4E 발현 수준은 임상 병기와 양의 상관관계, 예후와 음의 상관관계를 보였습니다. 특히 CD68⁺ TAMs 침윤이 풍부하고 CLEC4E 발현이 높은 환자군에서 예후가 가장 나빴습니다.

동물 실험에서는 골수계 세포 특이적 CLEC4E 결손(Lyz2 ΔCLEC4E) 마우스를 사용했으며, B16F10 흑색종 피하 이식 모델과 ID8 난소암 복강 파종 모델에서 평가가 수행되었습니다. CLEC4E 결손 마우스에서는 종양 성장 속도가 유의하게 감소하고 복수 형성이 줄었으며 생존 기간이 연장되었습니다. 종양 조직에서는 M2 유사 TAMs 비율이 감소하고 CD8⁺ T 세포 침윤 및 granzyme B 발현이 증가했습니다. 반대로 CLEC4E 과발현은 종양 진행을 악화시켰습니다.

세포 실험에서는 단일세포 RNA 시퀀싱과 ChIP-seq 등을 통해 CLEC4E가 Erk 신호경로를 활성화하여 TAMs 증식을 촉진한다는 점이 확인되었습니다. 또한 NHWD-870과 같은 BET 억제제는 BRD4와 CEBPβ의 결합을 억제해 CLEC4E 발현을 낮추고 TAMs 기능을 재프로그래밍할 수 있었습니다.

그림 1: NHWD-870은 BRD4/CEBPβ/CLEC4E 축을 억제하고 TAMs와 T 세포의 상호작용을 조절할 가능성이 있습니다.

이러한 결과는 종양 치료가 “종양세포를 직접 제거하는 방식”을 넘어 “종양면역 미세환경을 재프로그래밍하는 방식”으로 확장될 수 있음을 시사합니다. CLEC4E 고발현 종양에서 BET 억제제의 임상 적용과 약물 개발을 고려할 때 이 조절축은 중요한 분자 기반이 될 수 있습니다.

감염 및 자가면역질환에서 CLEC4E/Mincle의 연구 가치

CLEC4E/Mincle은 종양면역뿐 아니라 감염성 질환과 자가면역성 염증에서도 중요한 연구 대상입니다. 특정 리간드 인식, 하위 염증 신호 활성화, 대식세포 분화 및 생존 조절을 통해 면역 반응에 영향을 줍니다.

감염성 질환 영역에서는 Aspergillus fumigatus 각막염 모델에서 Mincle(Clec4e) 활성화가 Fas/FasL/CASP3 경로 의존성 세포사멸을 억제하여 염증성 손상을 완화할 수 있음이 보고되었습니다. 이는 TDB와 같은 Mincle 작용제가 잠재적 치료 전략이 될 가능성을 시사합니다. 세균 감염 면역에서는 Mincle을 보조제 타겟으로 활용하는 접근이 제시되었으며, TDM 구조를 단순화한 합성 당지질 분자가 마우스 모델에서 강력한 Th1/Th17 면역반응을 유도하고 결핵 감염 모델에서 보호 효과를 보였습니다. 기생충 감염, 예를 들어 주혈흡충증에서는 Mincle이 Dectin-2, CD209a 등 다른 C형 렉틴 수용체와 협력하여 수지상세포의 IL-1β 및 IL-23 생성을 촉진하고 병원성 Th17 세포 반응을 유도할 수 있습니다. 이 기전은 CBA와 같은 감수성 마우스 계통에서 특히 두드러지며, Mincle 관련 유전자 침묵 또는 결손은 병변을 완화할 수 있습니다.

자가면역질환 영역에서는 류마티스 관절염(RA) 환자의 활막 조직에서 Mincle 발현이 상승한다는 보고가 있으며, 이는 Mincle이 염증 조절을 통해 RA 병태에 관여할 수 있음을 시사합니다. 또한 Mincle은 콜레스테롤 황산염이라는 자기 분자를 인식하고 피부 손상 후 강한 국소 염증을 유도하여 알레르기 접촉피부염 진행에 기여할 수 있습니다. 신장 질환에서는 M1 대식세포에 발현되는 Mincle이 Toll-like receptor 4/NF-κB 신호경로를 통해 급성 신손상 악화에 관여함이 제시되어, 자가면역성 염증에서 Mincle 억제 가능성을 확장합니다.

관련 마우스 모델

동일한 기전 연구를 수행할 때 Clec4e 전신 결손 모델과 조건부 결손 모델은 유용한 도구가 될 수 있습니다. 싸이아젠(Cyagen)은 연구 목적에 맞춰 Knockout(KO) 마우스와 조건부 녹아웃(cKO) 마우스를 선택할 수 있도록 관련 모델을 제공합니다.

참고문헌

Liao M, Long K, Dong L, Li Z, Wang W, Hu R, Zhang Y, Su J, Zhu W, Chen X, Yin M. Targeting CLEC4E in immunosuppressive tumour-associated macrophages via BET inhibition. Clin Transl Med. 2025 Oct;15(10):e70505.

Zhang Q, Liu W, Bulek K, Wang H, McMullen MR, Wu X, Welch N, Zhang R, Dasarathy J, Dasarathy S, Nagy LE, Li X. Mincle-GSDMD-mediated release of IL-1β small extracellular vesicles from hepatic macrophages in ethanol-induced liver injury. Hepatol Commun. 2023 Apr 26;7(5):e0114.

Tan RZ, Zhong X, Han RY, Xie KH, Jia J, Yang Y, Cheng M, Yang CY, Lan HY, Wang L. Macrophages mediate psoriasis via Mincle-dependent mechanism in mice. Cell Death Discov. 2023 Apr 28;9(1):140.

[1] Liao M, Long K, Dong L, et al. Targeting CLEC4E in immunosuppressive tumour-associated macrophages via BET inhibition. Clin Transl Med. 2025;15:e70505.

[2] Lin J, He K, Zhao G, et al. Mincle inhibits neutrophils and macrophages apoptosis in A. fumigatus keratitis. Int Immunopharmacol. 2017;52:101-109. doi:10.1016/j.intimp.2017.08.006.

[3] Decout A, Silva-Gomes S, Drocourt D, et al. Rational design of adjuvants targeting the C-type lectin Mincle. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114(10):2675-2680. doi:10.1073/pnas.1612421114.

[4] Kalantari P, Bunnell SC, Stadecker MJ. The C-type Lectin Receptor-Driven, Th17 Cell-Mediated Severe Pathology in Schistosomiasis. Front Immunol. 2019;10:26. doi:10.3389/fimmu.2019.00026.

[5] Takata K, Takano S, Miyagi M, et al. Elevated macrophage-inducible C-type lectin expression in the synovial tissue of patients with rheumatoid arthritis. Cent Eur J Immunol. 2021;46(4):470-473. doi:10.5114/ceji.2021.111471.

[6] Kostarnoy AV, Gancheva PG, Lepenies B, et al. Receptor Mincle promotes skin allergies and is capable of recognizing cholesterol sulfate. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114(13):E2758-E2765. doi:10.1073/pnas.1611665114.

[7] Inoue T. M1 macrophage triggered by Mincle leads to a deterioration of acute kidney injury. Kidney Int. 2017;91(3):526-529. doi:10.1016/j.kint.2016.11.026.

싸이아젠(Cyagen)의 마우스 모델 검색 및 연구 지원

원스톱 마우스 모델 검색 플랫폼: MouseAtlas

MouseAtlas는 KO 마우스부터 인간화 마우스까지, 유전자명이나 제품 모델명으로 검색할 수 있는 플랫폼입니다. 생체 마우스 여부와 정자 동결 보존 상태, 실시간 재고 현황, 검증 데이터, 상세 설명을 직관적으로 확인할 수 있으며 직접 주문도 가능합니다. 사내 제품 관리 시스템과 연동되어 최신 정보가 지속적으로 업데이트되고 있으며, 현재 39,000종 이상의 모델 마우스를 수록하고 있습니다. 연구자에게 매우 유용한 원스톱 솔루션입니다.

>> MouseAtlas에서 원하는 유전자를 검색하기

싸이아젠(Cyagen) Biosciences Inc.는 2006년에 의약품 개발 수탁연구기관 및 세포 관련 제품 제조기업으로 설립되었습니다. 현재 전 세계적으로 1,000명 이상의 직원이 근무하고 있습니다. 본사는 미국 캘리포니아 실리콘밸리에 있으며, 중국 쑤저우와 광저우에 생산 거점을 두고 있습니다. 2016년에는 일본 지사인 사이아젠 주식회사를 설립했습니다. 유전자 변형 동물모델 제작 분야의 선도 기업으로서 합리적인 가격대의 고품질 시약과 연구 도구를 제공하고 있습니다. 또한 마우스 모델 제공뿐 아니라 안과, 신경과학, 종양면역 등 다양한 분야에서 CRO 서비스도 제공하고 있습니다. 당사는 유전질환 연구를 지원하고 유전자치료제 개발을 촉진하는 것을 목표로 하고 있습니다.

FAQ

CLEC4E/Mincle은 종양면역에서 어떤 역할을 하나요?

CLEC4E는 TAMs에서 높게 발현되며, TAMs의 증식과 면역억제 기능을 강화해 T 세포의 항종양 활성을 약화시킬 수 있습니다. 따라서 종양 미세환경을 조절하는 연구에서 중요한 타겟으로 주목됩니다.

BRD4-CEBPβ-CLEC4E 축을 억제하는 의미는 무엇인가요?

BET 억제제가 BRD4와 CEBPβ를 통한 CLEC4E 발현 조절을 차단하면 TAMs의 면역억제성 표현형을 재프로그래밍하고 T 세포와의 상호작용을 회복시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

Clec4e Knockout(KO) 마우스는 어떤 연구에 활용되나요?

Clec4e Knockout(KO) 마우스는 종양면역, 감염 방어, 염증 반응, 자가면역 관련 병태 기전을 분석하는 데 활용될 수 있습니다.

Clec4e-flox 마우스를 사용하는 장점은 무엇인가요?

Clec4e-flox 마우스는 Cre 계통과 조합하여 골수계 세포 등 특정 세포 집단에서 CLEC4E 기능을 조건부로 분석할 수 있다는 장점이 있습니다.