성균관대, '종양 유래 엑소좀 억제제 기반, 면역 치료 전략' 제시

세포 독성 T 세포 활성화를 통한 면역관문억제제의 한계 극복 기대

[서울=뉴시스] 암세포 유래 엑소좀 억제제 SFX와 aPD-1 항체의 치료기작 개념도(자료=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]김광주 인턴 기자 = 성균관대학교(총장 신동렬)는 화학공학·고분자공학부 박재형 교수 연구팀(제1저자 신정민)이 공동연구를 통해 암세포의 엑소좀(exosome) 생성 및 분비를 억제하는 약물을 기반으로, 면역관문억제제의 효능을 크게 향상시키는 병용치료 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 삼성미래기술육성센터가 주관하는 삼성미래기술육성사업의 지원을 받았으며 경북대학교 의과대학 백문창 교수 연구팀(공동 제1저자 이찬형)과 공동으로 수행됐다. 연구 결과는 지난 20일, 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'에 게재됐다.  

'면역관문억제제'는 세포 독성 T 세포의 활성을 유도하는 항체 기반 면역치료제다. 흑색종, 두경부암, 폐암, 유방암 등 다양한 암 종에 효과가 있다. 특히, 일부 말기 암 환자를 완치시키는 효과로 3세대 항암제로 부각되고 있으며, 2018년 노벨 생리의학상을 수상한 치료제다. 하지만 단일 요법으로는 효과를 보이는 환자가 15-45%에 불과해 여전히 많은 사람들이 치료제의 혜택을 보지 못하고 있는 실정이다.

이에 최근 연구에 따르면, 면역관문억제제가 듣지 않는 결정적 이유로 엑소좀 PD-L1이 지목됐다. 종양 세포에서 분비된 엑소좀 PD-L1은 혈액을 통해 온몸을 순환하면서 세포 독성 T 세포의 사멸을 유도하고 면역관문억제제의 기능을 저해하는 것으로 알려져 있다. 즉, 암세포는 엑소좀 PD-L1을 이용해 암 세포를 공격하는 면역 세포를 비활성화 시키고 투여된 치료제를 무력화시키는 전략으로 대항을 하고 있는 것이다.

공동연구진은 암 세포의 엑소좀 분비를 억제할 수 있다면 면역관문억제제의 한계를 극복할 수 있을 거라고 판단했다. 이에 임상에 적용되고 있는 약물을 대상으로 고속 대량 스크리닝을 진행했고 기존에 항생제로 사용되고 있던 설피속사졸을 후보 약물로 선정해 연구를 진행했다.

그 결과, SFX는 암세포의 엑소좀 PD-L1 분비를 효과적으로 억제했고, 이러한 억제 효과가 T 세포의 활성화로 이어짐을 확인했다. 또한, 동물 실험을 통해 면역관문억제제와 SFX의 병용 투여가 T 세포 기반의 항암 면역 반응을 유발해 단일 요법 대비 종양 치료 효과를 대폭 향상시킬 수 있다는 것을 검증했다.

박재형 교수는 "종양 유래 엑소좀 PD-L1 분비 억제 기능이 있는 SFX는 면역관문억제제로 치료가 되지 않거나 효능이 미비한 환자에게 적용 가능하며, 기존 면역관문억제제로 치료되지 않았던 다양한 암 종(種)에 확대 적용 가능 할 것으로 기대된다"고 말했다.

한편, SFX는 현재 엑소좀 치료제 바이오 벤처 기업 ㈜엑소스템텍에 기술 이전됐다. 이를 통해 엑소좀 분비억제제와 면역관문억제제 병용치료로는 세계 최초 사례로 임상시험(1/2a 상)이 진행되고 있다. 연구팀은 후속 연구로 SFX를 포함하는 고분자-약물접합체와 항체-약물접합체 기반의 나노 의약품 개발에 매진하고 있다.


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