생명과학과 손세진 교수, 암항원 없이 암세...
미생물 유래 물질로 강력한 면역반응 일으키는 치료전략 제시
획기적인 성과로 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 게재
생명과학과 손세진 교수가 미국 미시간대학교 연구팀과 함께 새로운 항암치료제 개발 기술의 혁신을 촉진하는 미생물 유래 고분자 기반 나노물질을 개발했다.
손세진 교수 연구팀은 암항원이 없어도 암세포만 선택적으로 죽일 수 있는 미생물 다당류 나노입자를 개발했다. 암조직 내에서 미생물에 대항하는 강력한 면역반응을 불러일으키고 뛰어난 암살상 효과를 지닌 면역세포를 활성화하는 치료 전략이다. 해당 연구결과는 우수한 성과를 인정받아 바이오메디컬 분야 세계 최고의 권위지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering, IF= 29.234)’ 2022년 12월호에 게재됐다.
병원성 미생물이 암환자에게 감염되면 미생물로 인해 유발되는 암환자의 면역반응으로 암성장을 저해 또는 제거할 수 있다는 사실의 발견은 현대 항암면역치료의 근간이 되었다. 하지만 감염성 세균에 의한 치명적인 면역반응 유발의 가능성, 치료제의 감염성 미생물의 불균질성, 및 밝혀지지 않은 항암면역기작으로 인해 대중화로 이어지지는 못하였다.
또한 코로나 바이러스를 감싸는 막에 존재하는 막단백질 유전자 정보를 항원으로 사용해 코로나 백신을 만든 것처럼, 개별 암환자의 암항원을 특이적으로 인식해 암을 치료하는 환자 맞춤형 항암백신이 최근 임상 2상을 성공적으로 통과했다. 하지만 암특이적 항암효과를 발생시킬 수 있는 장점에 비해 암항원을 발굴해야 하는 기술적, 시간적, 비용적 장벽이 존재한다.
연구팀이 개발한 나노입자는 미생물이 아닌 미생물 유래 다당류 고분자 물질로 이루어져, 자연계에 존재하는 미생물의 감염경로를 모방하면서도 심각한 독성 없이 암조직에서 강력한 항암면역반응을 유발할 수 있도록 디자인되었다. 무엇보다도, 본 연구가 제안하는 항암치료 전략은 암항원의 존재 없이도 암특이적 면역반응을 유발할 수 있어, 제조시간이 오래 걸리는 환자 맞춤형 백신 투여 전 단계에 투여하면 기존 백신 기술의 한계를 보완할 수 있는 방법이 될 것으로 보인다.
손세진 생명과학과 교수는 “본 연구기술은 기술의 확장성이 높은 플랫폼 기술로서 흑색종, 대장암 및 두경부암을 포함하는 다양한 암종에서 항암효과가 확인되었고, 약물의 작용기전 또한 규명되어 향후 기술이전의 가능성이 높은 기술이다”라며 “향후 나노입자를 대량으로 생산할 수 있는 기술 및 항암효과를 높일 수 있도록 다양한 병용요법의 개발에도 나서겠다”라고 밝혔다.
한편, 본 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 기본연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.