영남대 연구팀, 면역 암 치료법 개발

신규 면역 관문 단백질 발굴·응용
암 치료에 전이·재발 예방도 가능

영남대 의생명공학과 연구팀(왼쪽부터 황주영 연구원, 진준오 교수, 안은경 연구원). / 영남대학교 제공

영남대학교 의생명공학과 연구팀이 원발성 암 치료는 물론 암의 전이와 재발까지 예방 가능한 면역 암 치료법을 개발했다고 8일 밝혔다.

새로운 면역 관문 단백질을 발굴하고, 이 단백질의 효율적 암 치료를 위한 응용법을 개발한 것이다.

기존 암 치료는 물리적 수술, 화학적 약물 처리에 국한되고 이러한 치료법들은 전이, 재발에 취약해 이 단점을 보완하고자 최근 면역 치료가 새롭게 대두하고 있다.

면역 항암 치료는 체내의 자체 면역을 활성화해 암을 선택적으로 죽이는 치료법이다.

최근 암에서 발현되는 면역 관문 단백질이 면역 세포의 공격을 회피하는 데 중요한 기능을 하는 것으로 확인돼 ‘면역 관문 억제제’를 면역 암 치료제로 사용하고 있다.

암세포는 면역 관문 단백질인 ‘PD-L1’을 표면에 발현한다. 이 PD-L1은 면역 세포인 T 세포의 PD-1과 결합하여 T 세포의 공격을 회피한다. 이를 바탕으로 개발된 치료제가 바로 ‘항-PD-L1’과 ‘항-PD-1’ 항체, 즉 면역 관문 억제제다.

그러나 항체는 생산 과정이 복잡하고 비용이 많이 든다는 한계가 있다.

또한 면역 관문 단백질의 발현이 낮은 환자에게는 이 치료법의 효과가 미미하며, 암 항원에 대한 특이적 면역 반응이 나타나지 않아 재발과 전이를 차단하는 것에도 한계를 보인다.

영남대 의생명공학과 면역 치료실험실 연구팀은 이 같은 문제 해결을 위해 신규 면역 관문 단백질을 발굴하고 이를 응용하는 방법을 선택했다.

연구팀은 “재조합 단백질 제조 방법을 활용해 면역 관문 단백질인 PD-1을 대량 합성하고, 이를 광열제인 인도시아닌 그린(Indocyanine Green)을 포함하는 하이브리드 나노 입자에 결합시켰다”며 “이 나노 입자를 적용하면 원발성 암의 광열치료가 가능하고 이때 분비된 재조합 PD-1 단백질의 면역 관문 억제 효과로 암의 재발 및 전이까지 예방 가능하다”고 연구 성과를 설명했다.

연구팀을 이끈 영남대 의생명공학과 진준오 교수는 “재조합 PD-1 단백질은 기존 항체에 비해 간단한 방법으로 대량 생산이 가능하며 특히 추출 효율을 높이려고 사용한 히스티딘(Histidine)에 의해 구조체를 형성하는 응용 연구에도 사용 가능하다”면서 “재조합 PD-1 단백질을 적용한 하이브리드 나노입자는 원발성 암과 재발, 전이암을 치료할 수 있는 새로운 암 치료제로 개발될 수 있을 것으로 생각하며 독성 및 염증과 같은 부작용에서 자유로워서 응용 가능성도 무한하다”고 밝혔다.

또 “재조합 PD-1 단백질 함유 하이브리드 나노 입자는 대장암과 유방암뿐만 아니라 광열 치료가 가능한 모든 암세포 종에 적용 가능할 것으로 보인다”며 “1차 암 치료와 더불어 2차 암, 즉 전이나 재발 암 또한 완벽히 차단할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 영남대 대학원 의생명공학과 황주영(박사 수료), 안은경(석박사통합과정 4기) 연구원이 공동 제1저자로, 진준오 교수가 교신저자로 참여했으며, 한국연구재단 중점연구소사업과 신진연구사업 지원으로 진행되었다. 연구 결과는 생체재료 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼스’(Biomaterials, 영향력지수(IF) 12.4) 온라인판에 지난달 2일 게재됐다.

경산/심한식기자 [e-mail]