면역활성 나노입자와 전기자극으로 면역 항암 치료법 개발 실마리
금속-페놀 네트워크 나노입자와 전기자극을 이용한 효과적인 면역 항암 반응 유도
□ 한국연구재단(이사장 이광복)은 박우람 교수(성균관대학교, 제1저자 한준혁, 신하은), 김익환 교수(고려대학교), 한동근 교수(차의과학대학교) 공동 연구팀이 면역활성 나노입자와 비가역적 전기천공법의 병용 치료를 통한 고효율 면역 항암 치료법*을 개발했다고 밝혔다.
* 면역 항암 치료법 : 우리 몸의 면역체계를 활성화하여 암세포와 싸우게 하는 암 치료법
□ 대식세포는 우리 몸의 선천 면역세포 중 하나로, 암세포를 잡아먹고 이를 분해해서 항원제시를 할 수 있는 매우 중요한 역할을 하는 세포이다.
○ 대식세포의 활성화는 다른 면역세포의 활성화를 유도할 수 있어, 효과적인 면역 항암 치료를 위해서 대식세포를 활성화할 수 있는 다양한 물질 연구가 활발하다.
○ 최근 금속이온의 일종인 ‘망간*’이 대식세포의 활성화를 유도할 수 있다는 연구결과가 보고된 바 있으나, 종양 내로 망간 이온을 직접 투여시 효과적으로 면역세포 내로 전달되지 않을 뿐더러 망간 이온이 종양 밖으로 쉽게 유출되어 독성을 유발할 수 있다는 한계점을 갖는다.
* 망간 : 망간은 우리 몸에서 발달, 생식 및 신경 등 다양한 생리학적 과정에 필요한 무기 미량 원소임
□ 이에 연구팀은 망간 이온과 면역증강제*를 함유한 금속-페놀 네트워크 기반의 면역활성 나노입자를 개발하였다.
* 면역증강제 : 백신 제조 시 효과적인 면역 반응을 유도하기 위해 항원과 혼합하여 사용하는 물질임. 본 연구에 사용된 면역증강제는 CpG 올리고 핵산으로, 대식세포나 수지상세포의 활성화를 유도할 수 있다고 알려져 있음.
○ 개발된 나노입자는 각각의 망간과 면역증강제보다 쉽게 대식세포 내부로 유입되어 적은 양으로도 효율적인 대식세포 활성화를 이끌었다.
○ 또한 종양에 주입된 면역활성 나노입자는 종양 내에 오랫동안 체류할 뿐만 아니라 부작용을 발생시키지 않고 면역세포의 활성화를 유도하는 것을 동물실험을 통해 확인했다.
□ 본 연구에서 추가로 사용된 치료기법인 비가역적 전기천공법은 강한 펄스 전기장을 이용, 암세포의 세포막에 영구적인 손상을 일으켜 사멸시키는 최신 종양 절제술이며, 현재 간암 및 췌장암 등의 고형암을 대상으로한 임상 연구가 활발히 진행되고 있다.
○ 이는 기존 항암치료에서 널리 사용되던 고주파 온열 암치료와 비교하였을 때 주변 조직의 손상이 적다는 장점이 있다.
○ 이러한 비가역적 전기천공법과 연구팀이 개발한 면역활성 나노입자를 병용 치료 시 생쥐 종양 모델에서 활성화된 면역세포들이 증대되어 종양 성장을 효과적으로 억제함을 확인했다.
□ 박우람 교수는 “대학 간 활발한 공동연구를 통해 새로운 면역 항암 치료법을 제안할 수 있었다”고 전하며, “다만, 본 연구 결과가 향후 임상 등에 적용되기 위해서는 지속적인 연구를 통해 구체적인 안정성과 유효성 확립 등에 대한 실험이 필요할 것이다”라고 덧붙였다.
□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업으로 수행된 이번 연구의 성과는 재료 및 나노 분야 국제학술지 ‘스몰(Small)’에 5월 16일 온라인 게재되었고, 표지 논문으로 선정되었다.
