"면역원성 극대화" 난치성 암, 새로운 면역치료 기술 개발

난치성 유방암의 면역 대사 단백질을 분해하고 빛을 이용해 암세포를 사멸시키는 프로탁(PROTAC) 나노치료제가 개발됐다. 프로탁은 질병의 원인이 되는 표적 단백질 분해를 유도하는 저분자 화합물로 혁신적인 신약 개발 플랫폼 기술로 주목받는다.

한국연구재단은 한국과학기술연구원(KIST) 심만규 박사 연구팀과 건국대 바이오의약학과 박주호 교수 연구팀이 삼중음성 유방암을 치료할 수 있는 새로운 나노치료제 '나노탁(Nano-PROTAC; NanoTAC)'을 개발했다고 30일 밝혔다.

나노탁의 광역학치료 작동 메커니즘 개념도. KIST 제공

삼중음성 유방암은 암의 진행 속도가 빠르고 전이와 재발 위험이 상대적으로 높은 유방암의 일종이다. 나노탁은 나노의약과 프로탁을 합성한 말로 공동연구팀이 이번 연구를 통해 개발한 새로운 치료제를 말한다.

환자의 면역 반응을 강화해 질병을 치료하는 면역치료제는 그간에도 다양한 암 치료에 활용돼 왔다. 관련 연구 역시 활발하게 진행되고 있다.

하지만 다양한 기전으로 종양 안에 면역원성(면역반응을 일으키는 능력)은 지속적으로 약해져 치료 효과가 저하되는 문제가 뒤따랐다.

광역학 치료(빛에 반응하는 약물을 주입한 후 레이저를 쪼여 암세포 등 병변만을 선택적으로 파괴하는 치료법)는 암세포의 면역원성을 높일 수 있는 것으로 알려졌지만, 삼중음성 유방암처럼 고형암의 저산소 환경과 과도한 해당 작용(포도당이 세포질에서 분해되어 에너지를 생성하는 과정)은 치료의 효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용했다.

공동연구팀은 이러한 제약을 해소하기 위해 최근 임상에서 주목받는 프로탁을 항암 면역치료에 적용, 이를 암 조직에 효과적으로 전달할 수 있는 나노치료제 '나노탁'을 개발했다.

나노탁은 세포 내 면역대사에 관여하는 핵심 단백질을 지속해 분해할 수 있는 프로탁과 암 조직 안에 면역원성을 극대화할 수 있는 광감각제(광역학 치료에 쓰이는 빛에 반응하는 약물)를 담지해 개발했다.

공동연구팀은 실험에서 삼중음성 유방암 동물 모델에 나노탁을 투여했을 때, 나노탁이 종양에 축적된 후 종양 특이적 효소에 의해 절단돼 프로탁과 광감각제를 각각 방출하는 것을 확인했다.

이 과정에서 프로탁이 표적 단백질을 분해해 암세포의 해당 작용을 억제하는 동시에 저산소 상태를 개선하고, 빛을 조사했을 때는 광역학 치료에 의한 강력한 면역반응으로 종양의 성장, 재발 및 전이가 효과적으로 억제되는 것으로 확인됐다.

심 박사는 "나노탁은 프로탁과 광역학 치료의 시너지효과로 암세포 안에 면역원성을 극대화한 나노의약기술로 설명된다"며 "나노탁이 향후 난치성 암 치료를 위한 새로운 항암 면역치료의 원천기술이 될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr
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