췌장암 표적 핵산 압타머 기반 진단 및 치료 기술
○ 압타머란 항체와 유사하게 표적분자에 특이적으로 결합하는 핵산(核酸, DNA, RNA, 변형핵산)으로, 라이브러리 스크리닝을 통하여 발굴되는 새로운 개념의 생고분자 물질을 지칭함. ○ 다양한 표적분자에 결합하는 압타머가 발굴 가능하기 때문에 (저분자 유해물질로부터, 펩타이드, 막단백질까지) “Universal Capturing agent"로 활용할 수 있음. 그림 2. Capturing agent인 압타머의 다양한 응용의 개요 ○ Capturing Agent 인 압타머를 생명공학기술 용어로 설명하면, 표적물질(target)과 그 counterpart(capturing agent)를 찾아내는 기술로 정의할 수 있으며, 이런 capturing agent를 이용하여 체내 및 체외 진단 및 약물전달, 치료제 개발 등에 적용할 수 있음. 췌장암 표적 압타머 발굴 ○ 췌장암(Pancreatic adenocarcinoma)은 세계적으로 14번째로 다발하는 암으로서, 미국 자체만 볼 때, 암 관련 사망자 중 4번째 사망요인에 해당함. 이러한 췌장 종양의 약 90%는 PDAC(ductal adenocarcinomas, 관선암종)이며 매우 낮은 평균 생존율을 가지는 매우 공격적인 악성암임. ○ 췌장암 관련 사망률이 높은 것은 낮은 진단율과 종래의 화학요법적 치료에 대한 높은 내성에 기인함. 종양의 오직 15~20%만이 절제할 수 있으며, 이에 대한 조기 진단 마커의 한계는 적절한 시기에 검출하는 데 있어 문제가 되고 있음. 따라서, 조기 진단을 촉진하고 효과적인 치료제 개발에 도움을 줄 수 있는 신규한 췌장암 바이오마커 개발이 요청되어 왔음. ○ 특정 암을 표적할 수 있는 타겟팅 리간드는 보통 암세포 표면에 존재하는 표면단백질이나 수용체에 결합하는 항체등이 개발, 활용되고 있음. 그러나 췌장암의 경우 암세포 특이적 표면단백질이 알려져 있지 않음. 따라서 항체 리간드 개발이 어려움. ○ 한편, 암세포를 표적으로 하는 핵산 압타머는 세포-셀렉스 (Cell-SELEX) 라고 하는 기술을 이용하여 표적 단백질을 모르더라도 암세포 특이적 압타머의 개발이 가능함. 본 연구진은 이 Cell-SELEX 기술을 이용하여 췌장암 세포 특이적 압타머의 개발에 성공함.
○ 암세포를 표적으로 하는 핵산 압타머 기술은 항체와 비교할 때, 화학적 합성이 가능하며, 작은 크기를 가짐으로써 in vivo imaging에 적합하며, 면역반응을 유도하지 않는 등의 많은 장점을 가짐. ○ 본 기술의 가장 큰 우수성 및 특징은 항체 리간드의 경우 암세포 표면의 표적 단백질을 알지 못하면 개발 자체가 어려운 반면 핵산 압타머는 Cell-SELEX 기술을 이용하여 표적 단백질을 알지 못해도 암세포 특이적 압타머를 확보할 수 있다는 점임. ○ 기존의 세포 표면 단백질에 결합하는 압타머 스크리닝을 위한 셀렉스 방법이 대장균이나 곤충세포에서 과발현된 특정 도메인을 대상으로 하거나 단백질이 발현되는 세포 전체를 대상으로 셀렉스를 수행하는 것에 비해 Cell-SELEX 방법은 세포에서 발현되는 intact한 단백질에 대해 압타머 스크리닝을 수행하기 때문에 세포내에서 일어나는 post-translational modification등이 정상적으로 이루어진 표적 단백질을 대상으로 셀렉스를 수행할 수 있음.
관심기술등록 목록
