경희대학교 응용화학과 김광표 교수 연구팀이 난치성 방광암을 정밀 표적으로 삼는 차세대 항암 기술을 개발했다. 암세포 내부로 실제 유입되는 항체를 선별하는 새로운 접근법을 통해 항체-약물접합체(ADC)의 치료 효율을 끌어올렸다는 평가다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘Science Advances’ 1월 호에 게재됐다.
방광암은 진단 시점에서 이미 근육층을 침범한 사례가 20~30%에 이르는 것으로 알려져 있다. 이 단계로 진행되면 전이와 재발 위험이 높아지고, 기존 항암화학요법이나 면역항암제에 반응하지 않는 경우도 적지 않다. 전이성 방광암을 겨냥한 새로운 치료 전략이 지속적으로 요구돼 온 배경이다.
김광표 교수 연구팀은 강원대학교 김미경 교수, 서울대학교 이유진 교수, 미국 UCLA의 존 리(John Lee) 교수, 노스웨스턴대학교 병원의 방광암 임상의 조슈아 믹스(Joshua Meeks) 교수 등과 공동 연구를 진행했다. 연구팀은 난치성 방광암 세포를 정밀하게 공격할 수 있는 ADC 개발에 초점을 맞췄다.
ADC는 항체에 강력한 항암 약물을 결합해 암세포 내부에서만 약물이 작용하도록 설계된 치료 기술이다. 정상 세포 손상을 줄이면서 항암 효과를 극대화할 수 있다는 점에서 차세대 항암제로 주목받아 왔다. 다만 기존 ADC 개발 방식은 특정 표적 단백질을 먼저 정한 뒤 항체를 제작하는 구조였다. 실제 암세포 환경에서 항체가 충분히 세포 안으로 들어가지 못해 기대만큼의 치료 효과를 내지 못하는 사례도 반복됐다.
연구팀은 이 지점에서 접근 방식을 바꿨다. 표적 단백질을 먼저 정하는 대신, 살아 있는 방광암 세포 표면에 수많은 항체를 반응시킨 뒤 실제로 세포 내부로 유입되는 항체만을 선별했다. 항암 표적의 ‘존재’보다 ‘세포 내 침투 능력’을 우선 평가한 셈이다.
선별된 항체는 강력한 항암 약물과 결합해 ADC 형태로 제작됐다. 방광암 세포 실험에서 뚜렷한 암세포 사멸 효과가 관찰됐고, 동물 모델 실험에서는 종양 성장 억제와 생존 기간 연장 결과가 확인됐다. 정상 세포나 표적이 없는 환경에서는 뚜렷한 독성 반응이 나타나지 않았다는 점도 함께 보고됐다.
김광표 교수는 “이번에 발굴한 항체는 단독 표적 항체로도 의미가 있지만, 내부화 능력이 뛰어난 항체와 결합한 이중항체 ADC 플랫폼으로 확장성이 크다”고 설명했다. 세포 내부 유입이 부족해 개발이 중단됐던 기존 항체 자원도 새로운 방식으로 활용할 수 있다는 의미다.
다만 연구 성과는 아직 전임상 단계에 머물러 있다. 동물실험 결과가 임상 효과로 그대로 이어질지는 추가 검증이 필요하다. ADC 치료제는 독성 관리와 생산 공정 안정성 등 넘어야 할 현실적인 과제도 적지 않다. 그럼에도 불구하고 표적 발굴 전략 자체를 전환했다는 점에서 학계와 산업계의 관심이 이어질 것으로 보인다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 경희대학교 글로벌핵심융복합과제, 강원대학교의 지원을 받아 수행됐다.
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