종양 속 면역세포를 항암제로 바꿔 고형암 치료 길 연다

[이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구진이 종양 내부에서 면역세포를 직접 항암 세포치료제로 바꾸는 치료법을 개발했다.

KAIST는 박지호 바이오뇌공학과 교수 연구팀이 종양 내부에 약물을 주입하면, 몸속에 있던 대식세포가 이를 흡수해 스스로 CAR(암을 인식하는 장치) 단백질을 만들고 항암 면역세포인 ‘CAR-대식세포’로 전환되는 치료법을 개발했다고 30일 밝혔다.

박지호 교수(왼쪽)와 한준희 박사(오른쪽).(사진=한국과학기술원)

고형암은 위암·폐암·간암처럼 단단한 덩어리 형태로 자라는 암이다. 면역세포가 종양 안으로 침투하거나 기능을 유지하기 어려워 기존 면역세포 치료 효과가 제한적이었다.

최근 차세대 면역치료로 주목받는 CAR-대식세포는 암세포를 직접 잡아먹는 동시에 주변 면역세포를 활성화해 항암 반응을 확산시킨다.

하지만 지금까지의 CAR-대식세포 치료는 환자 혈액에서 면역세포를 채취한 뒤 배양과 유전자 조작을 거쳐야 해 시간과 비용 부담이 크고 실제 환자 적용에도 한계가 있었다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 종양 주변에 모여 있는 ‘종양 연관 대식세포’에 주목했다. 대식세포에 잘 흡수되도록 설계된 지질나노입자에 암을 인식하는 정보를 담은 mRNA와 면역 반응을 깨우는 면역자극제를 함께 실어 체내에서 면역세포를 직접 재설계했다.

개발된 치료제를 종양 내부에 주입하자 대식세포가 이를 빠르게 흡수해 암세포를 인식하는 단백질을 만들었고, 동시에 면역 신호가 활성화됐다. 그 결과 생성된 ‘강화된 CAR-대식세포’는 암세포 제거 능력이 향상되고, 주변 면역세포까지 활성화돼 항암 효과를 보였다.

분석 결과, 흑색종(피부에 생기는 가장 위험한 암) 동물 모델 실험에서 종양 성장이 억제됐다.

박지호 교수는 “환자 몸 안에서 바로 항암 면역세포를 만들어내는 새로운 개념의 면역세포치료 전략”이라며 “기존 CAR-대식세포 치료의 한계였던 전달 효율 문제와 면역억제 환경 문제를 동시에 극복했다”고 말했다.

연구 결과는 나노기술 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 지난 달 18일자로 게재됐다.

AI가 생성한 연구 모식도.(자료=한국과학기술원)