KBSI-인천대 공동연구팀, 미세아교세포 면역조절 기전 규명

[이뉴스투데이 전한울 기자] 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 김정아 연구장비개발부 박사 연구팀과 이원종 인천대학교 생명공학부 교수 연구팀이 뇌암의 성장, 치료에 중요한 역할을 하는 미세아교세포의 면역활성 조절과 이를 촉진하기 위한 약물 개발에 활용할 수 있는 약효평가 플랫폼 개발에 성공했다고 3일 밝혔다.

암세포 자체에 초점을 맞추지 않고 암과 상호작용하는 환경 내에서 하나의 약물로 다양한 유형의 세포를 동시 조절해 미세아교세포의 면역항암 치료환경을 개선하는 것이다. 

평소 움직임이 없는 미세아교세포는 처리해야 할 해로운 물질이 생기면 식작용을 하거나 다양한 면역기능을 담당한다. 

최근 미세아교세포가 뇌 주변의 상황을 감시하며 적재적소에서 뇌 활동을 보호하고 증진하는 항상성 유지와 질병 조절에도 크게 관여한다는 사실이 밝혀지면서 주목받고 있다.

세포는 뇌의 보호나 회복은 물론 암의 성장을 저해하는 기능을 하지만, 어떤 환경에서는 정상세포를 공격하거나 암의 성장을 돕는 특징을 보이기도 한다. 

공동연구팀은 뇌암세포와 미세아교세포의 상호작용을 조절할 수 있는 주요 인자로 우리 몸의 유전자 발현을 조절하는 microRNA를 세포외소포체 안에 탑재하는 방식으로 약물을 제조했다. 

세포외소포체는 microRNA를 몸안의 원하는 곳에 안전하게 실어나를 수 있는 운반체로, 약물 유입이 어려운 뇌혈관장벽까지 통과시킬 수 있는 유용한 약물 전달체이다. 

microRNA-124는 교모세포종에서 암의 성장, 이동, 전이를 억제하는 능력이 있다. 암의 성장을 돕는 미세아교세포의 활성을 막아내는 역할도 한다. 

공동연구팀이 제조한 약물의 효능은 뇌암과 미세아교세포가 함께 상호작용을 하는 뇌의 환경을 모사해 만든 3차원 세포칩 안에서 검증됐다. 

김정아 KBSI 박사 연구팀은 3차원 세포칩을 통해 실제 뇌환경을 모사한 플랫폼 개발, 약물효능 평가를 진행했다.

이원종 인천대 교수 연구팀은 뇌암과 미세아교세포의 상호작용 환경 조절을 위한 세포외소포체 약물 개발에 참여했다. 

이번 연구는 KBSI 분석과학 연구장비개발사업과 한국연구재단 ‘이공학 개인기초사업’, ‘중견연구사업’, ‘선도연구센터사업(ERC)’의 지원으로 수행됐다. 

연구 결과는 의약학 분야의 저명 학술지인 Theranostics지 온라인판에 최근 표지논문으로 선정됐다.