한국연구재단은 부경대학교 곽민석 교수 · 영남대학교 진준오 교수 연구팀이 우리 몸이 가진 면역세포의 항암능력을 증강시킬 핵산 복합물질을 개발했다고 밝혔다.

암세포를 인식할 수 있는 센서로 작용할 단백질 조각과 면역 세포를 자극할 핵산물질 등 생체분자들로 복합물질을 합성, 생쥐에 전달하여 종양의 성장과 전이를 억제하는 것을 확인했다.

병원균 등 외부침입에 대비해 우리 몸이 가지고 있는 면역세포를 활성화함으로써 암세포를 공격하려는 면역항암 연구가 활발하다. 특히 정상세포가 아니라 암세포만을 선별적으로 공격할 수 있도록 하는 것이 면역항암치료의 중요한 과제이다.

한편 세포핵에 존재하는 핵산인 DNA는 유전정보를 저장하여 다음 세대로 전달하는 유전물질로 잘 알려져 있지만 서열 특이적인 결합 특성으로 인해 나노구조물의 구성단위 또는 약물전달체로의 활용 가능성도 주목받아 왔다.

▲ INA에 의한 항암효과 확인 : 검은 쥐에 실험 종양(OVA를 발현하는 흑색종) 및 실제 종양 2종에 INA를 각각 투여하여 종양의 성장 억제를 확인하였다. © 특허뉴스

연구진은 구(球)형으로 자가조립되는 지질 DNA에 암세포 인식력을 높일 단백질 조각과 면역증강 효과가 있는 DNA 조각(CpG서열)을 탑재한 복합물질(INA, Immunotherapeutic nucleic acid)을 제작했다.

나아가 이렇게 만들어진 복합물질의 항원 특이적인 면역반응과 항암효과를 동물 암 모델을 이용하여 검증했다.

흑색종에 걸린 생쥐모델에 투여한 결과 면역세포(T 세포)가 증식하는 것과 염증성 단백질(Cytokine)이 분비되는 것을 확인했다. 또한 생쥐의 흑색종 및 상피세포암종의 성장을 억제하는 것을 관찰했다.

▲ INA에 의한 항전이 효과 확인: 흑색종 세포의 비장 이식에 따른 간전이 모델 실험. INA 투여시 (가) 비장 내에 성장하는 흑색종의 성장을 억제할 뿐만 아니라 (나) 간으로 전이하는 흑색종(간에서 관찰되는 검은 점들) 또한 실험조건에서 완벽히 차단하는 것으로 관찰되었다.  © 특허뉴스

사용된 복합물질은 DNA 조각을 이용해 서열을 조율할 수 있다는 것 외에 생체 내에 존재하는 DNA 조각, 지질 사슬 등을 사용함으로써 생체적합성이 우수하다는 것이 장점이다.

항원 펩티드가 잘 알려져 있는 암에 대한 항암 연구는 물론 백신 개발을 위한 힌트가 될 수 있을 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부·한국연구재단 미래소재디스커버리사업 및 신진연구자지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 약학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈(Journal of Controlled Release)’에 10월 19일 게재되었다.