분석과학기술대학원 임용택 교수팀이 암환자의 면역세포와 나노기술을 이용해 항암면역세포 치료제를 개발했다.

교육과학기술부와 한국연구재단은 환자 자신의 면역세포와 나노기술을 이용해 항암치료의 효능을 높이는 기술이 임용택 교수팀에 의해 개발됐다고 발표했다.

임용택 교수팀이 주도하고 김지현 연구원과 노영욱 박사가 참여한 이번 연구는 교과부와 연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행됐으며, 이번연구 결과는 독일화학회가 발간하는 화학분야의 권위 있는 학술지 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie)"지 최신호(9월 18일자)에 게재됐다.

(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201204989/abstract, 논문명: Multifunctional Hybrid Nanoconjugates for Efficient In Vivo Delivery of Immunomodulating Oligonucleotides and Enhanced Antitumor Immunity).

또한 본 연구결과는 생물학연구정보센터 (BRIC)에서 생명과학 관련 학술지 가운데 세계적으로 권위가 인정되고 있는 학술지 평가기준 SCI(SCIENCE CITATION INDEX)에 등재된 저널들의 인용데이터 산출자료인 Impact Factor (IF) 10 이상인 학술지에 투고한 한국인 과학자들(First author, 또는 Corresponding author)과 논문을 소개하는 사이트인 “한국을 빛내는 사람들”에도 소개됐다.

수지상세포(대표적인 항원제시세포)는 암세포 속에서 암 항원을 인식한 후 2차 면역기관으로 이동해 암세포를 공격하는 T세포에 암 항원 정보를 전달하고, 신호를 받은 T세포는 암세포 조직으로 이동하여 암세포의 증식을 억제한다. 따라서 항암면역세포의 효능을 높이기 위해서는 수지상세포의 면역을 활성화하는 것이 무엇보다 중요하다. 그러나 암세포 속의 수지상세포는 활성화를 억제하는 분자(STAT3) 등에 의해 활성화가 억제되어 면역 활성화에 어려움이 있었다.

게다가, 항암면역세포치료를 위해서는 외부에서 환자의 암에 대한 정보(암항원)를 수지상세포에 전달해 주는 과정이 필요하므로, 기존 치료법은 암항원이 알려진 몇몇 암치료에 국한되어 있어 항암면역세포치료법의 보급화에 어려움이 있었다.

임용택 교수 연구팀은 면역세포를 활성화하는 면역증강물질(단편 DNA)과 면역억제 유도 유전자를 파괴하는 RNA(작은 간섭 RNA)로 나노복합체(나노컨쥬게이트)를 만들어, 암 치료 효능을 극대화한 신개념 항암면역세포 치료제를 개발했다.

임용택 교수팀은 면역력을 높이는 단편 DNA를 넣어 수지상세포를 활성화하고, STAT3를 파괴하는 작은 간섭 RNA를 결합하여 외부에서 제공해주는 암 항원에 대한 정보 없이도 항암효과를 극대화한 나노컨쥬게이트의 원천기술을 개발하는데 성공했다.

또한 연구팀은 치료효과를 쉽게 확인할 수 있도록 면역을 활성화하는 분자에 근적외선 형광 나노조영제를 결합하고, 외부를 생체친화성 고분자로 포장하여 면역세포 활성화 분자를 암세포 주위의 면역세포에 효과적으로 전달되도록 제조하여 항암면역치료 효과를 더욱 높였다.

연구팀은 암이 유발된 실험동물(생쥐)에 하이브리드 나노컨쥬게이트를 투여한 결과, 기존의 면역증강제(CpG ODN)만을 투여한 것에 비해 암 치료율이 (최소 3배에서 최대 8배까지) 높아졌음을 확인했다.

임용택 교수는 “이번 연구는 항암면역기능을 담당하는 두 분자(단편 DNA와 작은 간섭 RNA)를 결합하여 기존의 항암면역치료제보다 암 치료 효과를 최소 3배 이상 높일 수 있었다”며, “특히 이 기술은 항원이 알려진 암 또는 질병의 치료에만 활용될 수 있는 기존의 항암면역세포 치료제의 한계를 극복함으로써, 다양한 암과 질병 치료에 두루 활용할 수 있는 원천기술이 될 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다.