건국대 바이오의약학과 박주호 교수와 공동연구팀 이재현 연구원, KIST 의약소재연구센터 심만규 박사와 공동연구팀 소속 박병민·최지웅 연구원이 최근 세계적 영향력을 인정받은 생화학 분야 세계 1위 학술지 ‘신호 전달 및 표적 치료에 9월 말 논문을 게재한 뒤 공개했다.
두 연구팀은 기존 광역학 치료(Photodynamic therapy; PDT) 한계를 극복하고 삼중음성 유방암(Triple-negative breast cancer; TNBC)을 치료할 수 있는 새로운 나노물질 ‘나노탁(Nano-PROTAC; NanoTAC)’을 개발했다.
특히 연구팀은 논문을 통해 표적 단백질 분해(Targeted Protein Degradation)와 PDT를 결합하는 초분자 자가조립체를 도출해 TNBC 완전 관해를 유도하고, 강력한 면역반응을 유도해 재발과 전이를 막는 혁신적 치료 전략을 제시했다.
최근 학계는 다양한 면역 치료제의 조합을 통해 면역 억제성 종양 미세환경을 리프로그래밍(Reprogramming)해 종양 내 면역원성을 강화하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나 종양 내 면역 환경은 지속적인 네거티브 피드백 작용을 통해 면역원성을 약화시켜 기존 면역 치료제는 일시적 반응에 그칠 뿐 현저한 치료 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
두 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 세포 내 면역 대사에 관여하는 핵심 단백질인 헥소카이네이즈-2(Hexokinase-Ⅱ)를 지속 분해할 수 있는 PROTAC(PROteolysis-Targeting Chimera)과 암 조직 내 면역원성을 극대화할 수 있는 광감각제를 감지한 새로운 개념의 초분자 자가조립체 ‘나노탁’을 개발했다.
이를 이용한 치료는 난치성 종양인 삼중음성 유방암 동물 모델에서 원발암 완전 관해를 유도했고, 후속으로 강력한 보호 면역을 확립해 종양 재발과 전이를 효과적으로 억제함을 확인했다.
이번 연구는 최근 주목받고 있는 PROTAC 기술을 항암 면역치료에 적용하기 위해 암 조직에 효과적으로 전달할 수 있는 나노메디슨 기반 전달체를 개발했다.
광역학 치료와의 시너지를 통해 종양 미세환경 면역원성을 극대화해 난치성 암을 효과적으로 치료할 수 있는 가능성을 보여줬다.
특히 광역학 치료를 난치성 암에 적용하는 새로운 치료 전략 방향성을 제시했다는 점에서 이번 연구는 큰 의미를 가진다.
논문 주저자인 심만규 박사(KIST)와 박주호 교수(건국대)를 비롯해 박병민(KIST)·최지웅(KIST, 현 경북대)·이재현(건국대) 연구원은 해당 논문으로 9월 말 ‘BRIC 한국을 빛낸 사람들(한빛사)’에 모두 등록됐다. 충주 윤규상 기자 yks0625@dynews.co.kr