- KIST-성균관대-인천대, 동물 모델서 억제 효과 입증

Switching TEVs off and on 전략의 작용 기전.[KIST 제공]
Switching TEVs off and on 전략의 작용 기전.[KIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 암을 촉진하는 세포외소포체는 제거하고 항암 면역반응을 유도하는 세포외소포체를 선택적 생성할 수 있는 항암 나노스위치 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 한국과학기술연구원(KIST) 심만규 박사, 성균관대학교 양유수 교수, 인천대학교 김준섭 교수 공동 연구팀이 암세포가 방출하는 핵심물질을 표적으로 삼아 이를 조절하고, 나아가 환자의 면역력을 높이는 차세대 항암 면역기술 개발에 성공했다고 22일 밝혔다.

최근 학계에서는 암세포가 분비하는 세포외소포체(TEVs)가 종양 성장을 촉진할 뿐 아니라, 역으로 이를 억제하는 기능도 수행할 수 있다는 근거들이 축적되어 왔다.

그러나 기존 약물학적 접근은 주로 세포외소포체를 비선택적으로 붕괴하거나 생성을 억제하는 것에 집중돼 있다. 이러한 방식은 항암 면역반응을 활성화할 수 있는 ‘유익한 세포외소포체’의 기능까지 차단해 치료 효율을 떨어뜨리는 한계가 있었다. 암의 성장과 전이를 돕는 세포외소포체만 제거하고, 항암 면역을 활성화하는 면역원성 표현형의 세포외소포체만 선택적으로 생성할 수 있는 정밀 제어 기술이 필요했다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 세포외소포체를 끄고 켜는 신개념 전략인 ‘Switching TEVs Off and On’을 제안하고, 이를 구현하기 위한 나노스위치 치료제인 ‘EVOTAC’을 개발했다.

연구팀이 개발한 치료제는 먼저 종양 유래 세포외소포체 생성에 관여하는 세포 내 핵심 단백질을 표적분해해 세포외소포체의 생성을 차단함으로써 종양 환경을 초기화한다. 이후 암 부위에 국소 레이저를 조사하면 종양 유래 세포외소포체 생성이 다시 활성화되는데, 이때 종양 세포는 치료제에 포함된 광감각제에 의해 광역학치료 반응을 일으키고 항암 면역을 유도하는 ‘면역원성 세포외소포체’를 우선적으로 생성하게 된다.

연구팀은 이러한 나노스위치 전략을 삼중음성 유방암 및 대장암 동물 모델에 적용한 결과, 종양이 완전히 소멸되었을 뿐 아니라 항암 면역반응을 활성화함으로써 재발과 전이를 효과적으로 억제함을 확인했다.

심만규 박사는 “이 기술은 별도의 약물 운반체 없이 분자 간 상호작용에 의해 자가조립되는 초분자 나노플랫폼을 구축함으로써, 기존 나노의약품의 한계인 낮은 약물 적재율, 운반체의 잠재적 독성 및 복잡한 생산 공정 문제를 동시에 해결했다”면서 “기존 항암 면역치료의 한계를 극복하고 새로운 치료 패러다임을 여는 계기가 되기를 기대한다”고 밝혔다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행된 이번 연구성과는 생화학 분야 국제학술지 ‘신호 전달 및 표적 치료’에 게재됐다.


nbgkoo@heraldcorp.com