암세포 엑소좀 파괴하는 면역치료제 신물질 발굴

암세포 엑소좀 파괴하는 면역치료제 신물질 발굴 : 작성자, 작성일, 조회수, 보도시작시간,보도시작일, 첨부파일 정보 제공
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작성일	2023-03-27	조회수	2,520
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면역관문억제제-펩타이드 병용치료를 통해 종양 치료효과 대폭 상승 기대

□ 국내 연구진이 종양세포가 분비하는 세포유래 소포체인 엑소좀(exosome)을 인식하고 붕괴시켜 항암면역치료 효능을 대폭 높여주는 펩타이드를 발굴하여, 국내 항암신약 개발에 청신호가 켜졌다.

□ 한국보건산업진흥원(원장 차순도, 이하 진흥원)은 성균관대학교 박재형 교수와 조슈아 잭맨 교수 공동 연구팀이 암세포의 엑소좀*을 붕괴시켜 기능을 억제하는 펩타이드**를 기반으로 하여 면역관문억제제의 효능을 크게 향상시키는 병용치료 기술을 제안했다고 밝혔다.

* 엑소좀(exosome) : 세포에서 분비되는 나노사이즈(30~200nm)의 이중지질막 형태로 이루어진 작은 소포체. 수용세포의 증식 및 활동에 영향을 미칠 수 있음

** 펩타이드 : 아미노산의 중합체. 크기가 항체보다 작아 미세 세포 침투력이 높음

□ 3세대 항암제로 부각되고 있는 면역관문억제제*를 활용한 항암치료의 경우, 암세포 자체를 공격하던 기존 치료와 달리 체내 면역체계의 특이성, 기억 능력, 적응력을 강화시켜 줌으로써 다양한 암종에 적은 부작용으로 장기적인 항암 효과를 볼 수 있다는 장점이 있다.

* 면역관문억제제(immune checkpoint inhibitor) : 암세포를 파괴하는 세포 독성 T세포의 활성을 유도하는 항체기반 면역치료제

○ 하지만, 이러한 혁신적인 치료제도 단일요법으로는 효과를 보이는 환자가 15-45%에 불과하여 여전히 많은 사람들이 치료제의 혜택을 보지 못하고 있는 실정이다.

○ 최근 연구에서는 면역관문억제제가 듣지 않는 결정적 요인으로 종양에서 분비되는 엑소좀이 주목받고 있다. 종양 유래 엑소좀은 면역세포의 활성을 조절하여 면역 억제성 환경을 조성하는 것으로 알려져 있다. 또한, 표면에 PD-L1*을 발현하고 있어 혈액을 통해 온몸을 순환하면서 세포독성 T세포의 사멸을 유도하고 면역관문억제제를 중화함으로써 기능을 저해하는 것으로 보고되었다.

* PD-L1(Programmed Cell Death-Ligand 1 Protein) : 암세포 표면에 과발현되는 단백질로, T세포가 암세포를 공격 대상으로 인지하지 못하게 하는 대표적인 면역관문 분자

○ 즉, 종양은 엑소좀을 이용해 체내에 투여한 치료제를 무력화하고, 암세포를 공격하는 면역세포를 비활성화시키는 전략으로 면역치료에 대항하는 것이다.

□ 성균관대학교 공동연구진은 종양 유래 엑소좀의 기능을 억제할 수 있다면 면역관문억제제의 한계를 극복할 수 있을 거라는 판단 아래, 엑소좀을 둘러싼 지질막의 곡률(curvature)을 인식하여 결합하고 붕괴시킬 수 있는 펩타이드(이하 AH-D-펩타이드)를 발굴해냈다.

○ AH-D-펩타이드는 높은 지질막 곡률을 가져 장력이 충분히 큰 300nm 이하 크기의 나노사이즈 소포에는 지질막에 결합하고 공동(pore)을 형성하여 붕괴시킬 수 있는 성질이 있다. AH-D-펩타이드는 크기가 200nm 이하인 엑소좀의 지질막을 붕괴하여, 결국 막단백질을 유리시키고 내부 생리활성 물질을 방출시켜 엑소좀의 기능을 무력화시킨다.

○ AH-D-펩타이드는 장력이 작은 세포의 지질막은 파괴하지 않고 장력이 큰 200nm 이하 크기의 종양 유래 엑소좀만을 파괴하는 뛰어난 선택성을 보였으며, 특히 종양 미세환경의 약산성환경에서 붕괴능이 향상되어 활용도 면에서 범용성 및 안전성이 높은 것으로 나타났다.

□ 연구진은 발굴한 AH-D-펩타이드가 종양 유래 엑소좀을 붕괴시켜 PD-L1 기능을 효과적으로 억제하고, 이러한 억제 효과가 암세포를 공격하는 세포독성 T 세포의 활성화로 이어짐을 확인하였다.

○ 추가적으로 동물실험을 통해 면역관문억제제와 AH-D-펩타이드의 병용 투여를 해본 결과 T 세포 기반의 항암면역반응이 유발되는 것을 발견하였으며, 결과적으로 병용치료 시 단일요법 대비 종양 치료 효과를 대폭 향상시키고 전이암의 생성을 억제할 수 있음을 검증하였다.

□ 성균관대학교 박재형 교수는 “AH-D-펩타이드는 주변 조직의 손상없이 종양 유래 엑소좀을 선택적으로 제거함으로써 치료효과와 안전성을 동시에 담보할 수 있는 신물질”이라며, “향후 병용치료 기술개발 후속연구를 통해 효과성 높은 항암면역치료제 개발에 주력하겠다”고 밝혔다.

○ 종양 엑소좀의 구조적 특성을 이용하여 면역치료용 펩타이드를 발굴해낸 이번 연구성과는 보건복지부 외 과기부, 산업부가 지원하는 범부처 국가신약개발사업단 연구개발과제를 통해 수행되었고 재료과학 분야 최고 권위 국제학술지 네이쳐 머티리얼스(Nature Materials)에 3월 23일 게재되었다.

※ 연구결과 게재논문 정보

1. 게재 논문

- 저널명: Nature Materials [IF=47.6, 해당분야 상위 1% 이내]

- 논문명: Curvature-sensing peptide inhibits tumour-derived exosomes for enhanced cancer immunotherapy

- 저자정보: (공동 제1저자) 신솔 박사과정, 고혜원 박사(성균관대학교)

(공동교신저자) 박재형 교수, 조슈아 잭맨 교수(성균관대학교)

<자료 문의> 성균관대학교 화학공학과 박재형 교수(031-290-7288)

성균관대학교 화학공학과 조슈아 잭맨 교수(031-290-7243)

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