국내 연구진이 면역력을 높이는 물질을 면역세포까지 안전하게 전달할 수 있는 나노 복합체를 개발하였다. 암에 대항하는 면역력을 높임으로써, 암 치료 효능을 획기적으로 증대시키고 암이 완치된 이후 재발 방지에도 큰 효과가 있는 것으로 확인되었다.

성균관대 임용택 교수(교신저자)와 김선영 박사과정(제1저자)이 주도하고 건국대 박영민 교수(공동교신저자)가 공동으로 연구한 이번 연구는 미래창조과학부의 기초연구사업(중견연구자지원)의 지원으로 수행되었으며, 화학분야의 권위 있는 학술지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie)지 온라인(early view) 세션 5월 26일자에 게재되었다고 전했다.

(논문명: Multivalent Polymer Nanocomplex Targeting Endosomal Receptor of Immune Cells for Enhanced Antitumor and Systemic Memory Response.)

암은 매년 국내 사망원인 1위를 기록하는 대표적인 난치성 질환이다. 치료를 위한 수술 및 화학약물, 방사선 요법은 인체 거부반응과 부작용을 동반하여 또 다른 문제를 야기한다.

현재 인체에 무해한 항암치료를 위해 환자의 면역세포 기능을 강화시키는 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다.

기존의 연구로 면역증강 물질인 씨피쥐 오디앤*이 개발되었으나, 이것은 크기가 작고 세포내 효소에 의해 분해될 수 있어 세포 안까지 전달되는 데에 한계가 있었다.

* CpG ODN: 박테리아나 바이러스로부터 유래된 특정 염기 서열 (CpG)을 갖고 있는 올리고 핵산 (ODN)으로 면역세포 표면에 있는 톨유사수용체 9 (TLR9)와의 상호작용으로 면역 활성화를 증가시키는 면역증가물질

연구팀은 면역증강 물질이 암세포 주위의 면역세포까지 무사히 전달될 수 있도록, 면역증강 물질을 보호하는 나노 복합체를 개발했다.

음이온(-) 고분자(히알루론산)와 면역증강 물질(CpG ODN)을 나뭇가지 모양(다가구조*)으로 연결한 뒤, 양이온(+) 고분자(폴리엘라이신)를 함께 붙여 (+)와 (-)의 양극 간의 잡아당기는 힘을 통해 물질들이 서로 얽힌 단일 복합체를 형성해 세포내 전달 효율을 극대화 시켰으며, 이용된 물질들은 모두 인체 친화적이다.

* 다가구조: 중심이 되는 하나의 뼈대를 기준으로 가지모양처럼 여러 줄기가 뻗어 있는 구조를 의미한다. 단일구조 보다 세포를 뚫고 안으로 들어가 분자에 부착되는 효율이 높은 특성이 있기 때문에, 연구진이 개발한 나노 복합체도 면역세포 안으로 쉽게 들어가서 세포 중심에 더 많은 자극을 주어 면역력을 증가시킨다.

동 나노복합체를 암이 유발된 쥐에 투여한 결과, 면역 증강제만 투여했을 때 보다 암 치료율이 8배 높아지고, 동 물질로 암이 완치된 실험동물에 암세포를 재주입하였을 때에도 암이 재발하지 않는 것을 확인하였다.

이번 연구를 주도한 임용택 교수는 “면역력을 강화하는 것은 인체 방패를 튼튼하게 하는 것으로 재발까지 방지하는 근본치료가 가능하기에 더욱 의미 있는 성과”이며, “향후 암을 비롯한 다양한 질병에 대항할 수 있는 체내 면역력 강화치료제 개발에 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

아울러, 이번 성과는 정부의 ‘제2기 암정복 10개년 계획(‘06~’15)‘에서 밝혔던 세계적 수준의 진단·치료 기술개발에 따른 주요 성과로, 암 치료를 위한 기술개발과 상용화에 더욱 탄력이 붙을 것으로 기대된다고 전했다.