성균관대 박우람 교수, 기능성 지질나노입자 활용 간암 표적형 면역세포치료제 개발

[이뉴스투데이 수도권1취재본부 권오경 기자] 성균관대학교(총장 유지범) 융합생명공학과 박우람 교수 연구팀은 "자연살해세포(NK세포)를 활성화하고 동시에 유전적 엔지니어링이 가능한 기능성 지질나노입자(Lipid nanoparticle, LNP)의 개발을 통해 NK세포 기반 간암 표적형 면역세포치료제를 구축해 효능이 뛰어난 간암 치료용 면역세포치료제를 개발하는데 성공했다"고 19일 밝혔다.

면역세포치료제는 우리 몸의 면역세포를 이용해 암세포를 공격하는 혁신적인 치료법으로 알려져있다. 그중 NK세포는 특별한 항원 없이도 암세포를 직접 인식하고 살상할 수 있다.

이 치료법의 큰 장점은 건강한 사람의 NK세포를 사용할 수 있어 환자 자신의 세포를 이용하는 것보다 세포 확보가 쉽고 비용이 낮으며 효율과 안정성이 높다는 점이다. 이 때문에 NK세포 기반 면역세포치료제는 암 치료 분야에서 매우 유망한 치료 전략이다.

하지만 암 치료에 활용되는 NK세포의 유전자 조작이 어려워 국내외 연구자들은 이를 극복하기 위해 노력하고 있다. NK세포에서는 암세포를 표적으로 하는 Chimeric Antigen Receptor(CAR)이라는 특별한 수용체의 유전자의 전달이 제한돼 이를 엔지니어링하는 데 어려움이 있다.

성균관대 박우람 교수 연구팀은 이를 해결하기 위해 NK세포에 유전자를 효율적으로 전달할 수 있고 동시에 NK세포의 암 치료 능력을 향상시킬 수 있는 기능성 지질나노입자를 개발하는 데 성공했다.

연구진은 이 기능성 지질나노입자를 사용해 유전자가 NK세포 내에서 높게 발현되고, 암세포를 더 효과적으로 사멸시킬 수 있는 간암 치료용 NK세포 기반의 면역세포치료제를 만들었다.

연구팀은 개발한 기능성 지질나노입자를 이용하면 생쥐와 사람 유래 NK세포에서 암을 공격하는 수용체가 더 많이 만들어지고 암세포를 더 잘 죽일 수 있게 됐다는 것을 확인했다.

삼성서울병원 의학과 조덕 교수팀과의 공동 연구를 통해 이 기술이 사람 유래 NK세포에서도 효과가 있음을 확인해 임상 적용 가능성을 보여줬다.

이 새로운 NK세포 치료제는 생쥐 실험에서 간암뿐만 아니라 복막암까지 효과적으로 없애는 것을 확인했으며 간 기능도 정상으로 돌아오는 것을 확인할 수 있었다. 이는 연구팀이 만든 암 표적형 NK세포 치료제가 암을 효과적으로 치료할 가능성이 크다는 것을 의미한다.

성균관대 박우람 교수는 “기존의 면역세포치료제로는 치료하기 어려웠던 고형암을 목표로 삼아, 새로운 치료제 개발에 착수했다. 이 과정에서 COVID-19 백신 개발에 사용된 지질나노입자 기술을 응용해 효과적인 NK세포 기반의 면역치료제를 만드는 데 성공했다”며 “앞으로도 생명공학, 나노기술, 면역학, 및 의료영상학 등 여러 분야의 전문 지식을 결합해 난치성 질환을 치료할 수 있는 새로운 나노의약품 개발에 전념할 계획”이라고 밝혔다.

한국연구재단 및 한국보건산업진흥원이 추진하는 연구사업으로 수행된 이번 연구 결과는 생체재료 분야 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF: 19, JCR: 4.21%)에 3월 7일 온라인 게재됐다.