백문창 교수, 치료제 가능성 확인
암 세포↓·면역세포 기능 활성화
경북대 의학과 백문창<사진> 교수팀은 최근 면역세포 엑소좀을 면역 항암 치료제로 활용할 가능성을 제시했다. 연구 결과는 분야 최고 수준의 국제학술지 ‘저널 오브 익스트라셀률라 베지클스 (Journal of Extracellular Vesicles)’ 12월호와 ‘바이오머트리얼스 (Biomaterials)’ 10월호에 각각 게재됐다.
엑소좀(exosome)은 대부분 세포에서 분비되는 100nm 크기의 나노 입자로 세포 아바타라 불린다. 단백질과 RNA를 포함하고 있어 이를 분비한 세포의 성질 및 상태를 대변한다. 암세포는 면역세포 공격을 피해 살아남으려는 방법으로 암세포 표면에 PD-L1 단백질을 발현한다. 이를 바탕으로 항PD-L1항체와 항PD-1항체를 이용한 면역 항암제 연구가 대세이지만 여전히 암세포는 면역 회피 기능을 한다. 이와 관련된 주요 기전 중 하나로 암세포는 PD-L1이 발현된 엑소좀을 분비하면서 면역세포의 활성을 억제한다.
백 교수팀은 면역세포 중 하나인 CD4+T 세포에서 나온 엑소좀 또는 IL-2로 엔지니어링(engineering)한 CD4+T세포에서 나온 엑소좀이 암세포 유래 엑소좀 PD-L1의 분비를 억제한다는 사실을 확인했다.
IL-2는 면역체계를 조절하는 신호전달물질인 사이토카인(cytokine)의 일종으로 과도하게 활성화되면 각종 면역질환을 일으킨다. 백 교수팀은 CD4+T 세포 유래 엑소좀은 면역 활성에 영향을 주는 miRNAs(마이크로RNAs)를 다량 보유해 암세포 유래 엑소좀 PD-L1의 분비를 줄이고 면역세포의 기능이 활성화되는 것을 밝혀냈다.
피부암을 유발한 동물 실험에서 암 증식과 전이가 줄어드는 것을 확인하고, 현재 여러 가지 암 모델에 적용 중이다. 더불어 면역세포를 IL-2로 엔지니어링을 하는 경우 다양한 miRNAs의 발현이 늘어난다는 사실도 발견했다. IL-2를 이용해 활성화된 면역세포로부터 분비되는 엑소좀은 더 강력한 항암효과를 보이는 동시에 과도하게 면역세포가 활성화할 수 있는 IL-2의 부작용이 줄었다고 백 교수팀은 설명했다.
백문창 교수는 “연구 결과를 응용하면 부작용이 적은 면역 증진 엑소좀을 이용해 새로운 면역 항암제를 제시할 수 있다”면서 “특히 이번 연구는 IL-2를 이용해 면역세포 내에 miRNAs의 양이 증가하고, 이를 포함하는 엔지니어링된 엑소좀이 면역세포의 활성을 증가시킨다는 기전을 세계 최초로 규명한 내용이다”고 말했다.
/심상선기자 antiphs@kbmaeil.com
