폐는 암세포들이 가장 일반적으로 전이되는 기관이지만 폐 전이를 조절하는 생물학적 기작들은 잘 이해되지 않고 있다. 생쥐에서 정맥 주사를 통한 폐 전이 모델을 이용하여 미국 밴더빌트 대학(Vanderbilt University)의 티모티 브랙웰 교수 (Timothy S. Blackwell) 연구팀은 엘러지와 감염 질환들에 관여하는 사이토카인 IL-5 가 원거리 폐의 미세환경 내에서 감시 호산구의 호출과 다른 염증 및 면역 세포들을 조절함으로써 전이를 촉진시킨다고 발표했다. 유전적으로 IL-5를 제거하면 폐암, 흑색종과 대장암을 포함하는 다양한 암들의 폐 전이로부터 생쥐를 보호했다. IL-5 중화는 전이로부터 생쥐를 보호했지만 IL-5 결핍 생쥐에 IL-5를 주입하거나 호산구들을 입양 전달하면 전이가 다시 유도되었다. 그러나 IL-5 의 결핍은 원발성 종양의 성장이나 전이성 병소들의 크기에 영향을 주지 않았다. 기작적인 조사에 의하면 호산구 (eosinophils)가 CCL22를 생산하여 폐로 조절 T 세포 (regulatory T cells, Treg)를 호출하는 현상이 관찰되었다. 전이의 초기 단계에서 Treg가 인터페론 감마를 생산하는 자연 살해 세포들 (natural killer(NK) cells)과 M1로 극화된 대식세포들을 억제함으로써 암형성 미세환경을 형성했다. 종합해 볼 때 이러한 결과들은 폐 전이를 촉진시키기 위해 전이성 암세포들에 의해 운영되는 알러지성 염증유도 사이토카인의 네트워크를 설명하고 있다. 또한 이러한 경로를 차단하는 것이 폐 전이를 억제하는 치료적 이득이 될 수 있음을 제안하고 있다.
대부분의 암으로 인한 사망은 전이와 그로 인한 합병증으로 인한 것이며 폐는 다양한 암들에서 가장 일반적인 전이 장소이다. 전이는 복합적인 다단계 과정으로 원발성 종양으로 부터의 악성 세포의 분리, 악성 종양의 혈관속 이물주입(intravasation)과 혈액에서 순환, 목표 기관으로의 침투, 목표 기관에서 세포외부 메트릭스의 붕괴와 군집 형성을 포함한다. 대부분의 악성 세포들은 면역 감시로 인해 침투와 군집형성 단계에 이르지 못하지만 몇 몇 세포들은 면역 조절을 회피할수 있는 능력을 통해 폐를 포함하는 원거리에 있는 기관들에 침투한다. 숙주 면역 시스템을 피하기 위해 암 세포들은 면역 세포들을 교육하고 사이토카인의 분비를 통해 폐 내의 미세환경 내에서 전이를 지원한다. 그러나 면역과 염증 세포들이 악성 종양의 침투, 생존과 증식을 지원하는 세포학적이고 분자학적인 기작은 잘 이해되지 않고 있다.
사이토카인은 종양 미세환경을 형성하는데 필수적이고 종양 성장과 진행을 조절하는데 관여되어 있다. 이러한 이유로 인해 Th2 사이토카인 역할의 중요성이 인식되고 있다. 인터루킨-5 (Interleukin-5, IL-5)는 림프구들에 의해 주로 생산되고 비만세포 (mast cells), 타입 2 선천성 림프구성 세포 (type 2 innate lymphoid, ILC2)와 호산구(eosinophils)에 의해 어느 정도 생산되는 Th2 사이토카인이다. IL-5는 활성화된 B 세포들에 의한 항체 생산을 자극하는 것으로 알려졌지만 최근에는 호산구 분화와 증식에서 주요한 인자로 알려졌다. IL-5는 천식, 아토피, 과다 호산구 증세와 기생충 감염의 병리현상에 관여되어 있다. 또한 IL-5는 암 생물학에서 역할을 하지만 과학적인 증거는 논쟁이 되고 있다. 이전에 연구팀은 IL-5가 발암 물질인 우레테인 (urethane)으로 처리된 후 폐 종양 형성에 영향을 미치지 않는다고 보고했다. 그러나 연구팀은 IL-5 가 선암 (adenocarcinoma)이 유도하고 암 진행의 특징이라 할 수 있는 악성 흉수 (pleural effusion)를 증가시키는 현상을 발견했다. 반대로 다른 연구들은 IL-5가 발암 물질이 유도하는 섬유육종과 흑색종에 대한 면역 감시를 촉진시킨다고 발표했다. 혈청에서 상승된 IL-5의 수준과 과다 호산구 증상이 발전된 비소 세포 폐 암 환자들에서 관찰되었다. 이번 결과는 종양 세포의 폐 전이에서 IL-5 의 기여 가능성을 조사한 것이다. 전이의 다양한 전임상 모델을 활용하여 연구팀은 IL-5 가 폐 전이를 결정하는 중요한 인자임을 밝혀냈다.
