항암 면역세포 치료제 효율·효능 높일 '열쇠' 찾았다

화학연구원 박지훈 박사팀, 새 바이러스 전달체 개발

항암 기능 발현율 25% 향상, 동물실험서 효능 확인

차세대 CAR-T, CAR-NK 면역세포 치료제 제조 기대

[대전=뉴시스] SRV2 기반 바이러스 전달체 면역세포 진입과정서의 우수성.(사진=화학연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 암세포를 탐색해 파괴하는 차세대 항암 면역세포 치료제(CAR-T) 생산효율과 항암효능을 높일 수 있는 새로운 유전자 전달체 기술을 개발했다.

한국화학연구원은 의약바이오연구본부 박지훈 박사팀이 원숭이 레트로바이러스 2형(SRV2)에서 유래한 외피 단백질을 활용해 기존 표준기술보다 유전자 전달효율과 치료효과를 높인 새로운 바이러스 전달체를 개발했다고 21일 밝혔다.

CAR 면역세포 치료제는 환자의 T세포나 자연살해세포(NK세포)를 채취한 뒤 암세포를 인식하는 유전자를 삽입해 다시 환자 몸속에 투입하는 차세대 세포 유전자 치료제다. 뛰어난 치료효과를 보이만 제조공정이 복잡하고 비싸다.

핵심은 질병 기능을 뺀 바이러스 전달체로 이 전달체는 암 공격 유전자를 운반해 면역세포 속에 넣는 역할을 한다. 이때 바이러스 표면의 외피(엔벨롭) 단백질은 세포 표면 수용체를 인식해 유전자를 전달하는 '열쇠' 역할을 한다.

기존에는 고양이 바이러스 유래 RD114 단백질이나 소·돼지 등의 구내염 바이러스에서 얻은 'VSV-G'라는 단백질을 열쇠로 사용해 왔다

연구팀은 더 높은 생산성을 확보키 위해 다양한 바이러스를 탐색하던 중 원숭이 레트로바이러스 2형의 SRV2 외피 단백질에 주목했다.

SRV2 단백질은 면역세포 표면의 ASCT2 수용체와 높은 결합력을 갖고 있어 유전자를 세포 안으로 효과적으로 전달할 수 있다.

실험 결과, SRV2 기반 전달체는 기존 RD114 방식보다 바이러스 생산량이 크게 증가했고 면역세포에 유전자를 발현시키는 효율도 T세포와 NK세포 모두에서 훨씬 우수한 것으로 확인됐다.

특히 SRV2를 이용해 제작한 CAR-T 세포는 기존 방식보다 암 공격 유전자 발현율이 약 20~25% 높게 나타났다.

동물실험에서도 효과가 확인돼 백혈병 암세포를 주입한 쥐에게 SRV2 기반 CAR-T 치료제를 투여한 결과, 암세포 성장이 현저히 늦춰졌고 4마리 가운데 3마리는 실험 종료 시점까지 종양이 발생하지 않았다. 1마리만 41일째에 종양이 생긴 후 71일에 죽었다.

반면 기존 RD114 기반 치료제를 투여한 그룹에서는 4마리 중 2마리에서 33일째 종양이 발생했고 치료를 받지 않은 그룹은 모두 종양이 생겨 46일 이내 폐사했다.

연구팀은 SRV2 기반 전달체 생산공정 최적화연구를 마쳤으며 향후 대량 생산 및 상용화를 위한 후속연구를 진행할 방침이다.

이번 연구 성과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 4월호에 게재됐으며 박지훈 박사와 전문정 한국화학연구원·충남대 학생연구원이 각각 교신저자와 제1저자로 참여했다.

박지훈 박사는 "전 세계적으로 사용되는 RD114보다 유전자 전달 성능이 우수한 새로운 외피 단백질 후보를 발굴했다는 데 의미가 있다"며 "향후 CAR 치료제 생산성과 치료 효과를 동시에 높일 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

신석민 화학연구원장은 "CAR 치료제는 높은 치료 효과에도 불구하고 가격 부담이 큰 치료제"라며 "이번 기술이 치료제 생산 수율 향상과 항암 효과 개선에 도움이 되길 바란다"고 밝혔다.


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