기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있습니다. 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반하고 전이와 재발로 악순환을 겪습니다.
최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용해 항암면역 치료기술을 개발했다고 합니다. 비임상 실험에서 큰 효과를 거둔 연구도 발표했습니다.
한국과학기술연구원 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했습니다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킵니다. 이를 통해 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대됩니다.
암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내 면역세포의 공격으로부터 자신을 방어하는데요. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(Don’t eat me) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피합니다.
본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적(danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축했습니다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(Don’t eat me) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인했어요. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출했다고 해요.
항암 치료 약물로써의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달됐습니다. 전신성의 암세포 특이적 면역반응도 나타냈습니다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여했을 때 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인했다고 해요.
특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었습니다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔습니다.
참고로 이 연구는 과학기술정보통신부 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌습니다. 연구 결과는 국제학술지인 <Advanced Materials>에 최신호에 게재됐습니다.
