학술지 ‘나노 투데이’에 12월 2일 온라인 게재
암세포 특이적 NK 세포 전달 나노드론. UNIST 제공
울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 강세병·박성호 교수 공동 연구팀이 자연살해(Natural Killer, NK) 세포와 암세포를 동시에 인지해 안전하고 효율적으로 암세포를 공격하는 ‘NK 세포 전달 나노드론’을 개발했다고 21일 밝혔다.
연구팀은 동물실험을 통해 NK 세포를 암세포에 도달하게 만들어 암 조직 성장을 억제할 수 있음을 확인했다.
NK 세포는 종양의 특이적인 신호를 탐지하고 강력한 독성으로 암세포를 소멸시키는 항암 면역세포다. 하지만, 암세포까지의 이동이 어렵고 생존하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
이에 연구팀은 NK 세포를 활성화하고, NK 세포를 특정 암세포로 전달해 사멸을 유도할 수 있는 ‘NK 세포 전달 나노드론’을 설계했다.
연구팀은 NK 세포의 표면 단백질인 CD16과 암세포의 표피에 과도하게 존재하는 표피 성장 인자 수용체를 동시에 표적하도록 만들었다. 표피 성장 인자 수용체는 정상 세포의 생존·분화·성장을 조절하는 데 관여하지만, 과하게 생성되면 각종 암을 발생시킬 수 있다.
연구팀은 먼저 나노 크기(100nm 이하)의 입자 형태 물질인 AaLS 표면에 NK 세포를 인지하는 단백질과 표피 성장 인자 수용체를 인지하는 단백질을 융합시켜 나노드론을 개발했다. NK 세포가 특정 암세포를 더 특이적으로 인지하고 공격하게 한 것이다.
기존 연구에서는 NK 세포를 직접 변형하거나 배양해 환자의 몸에 주입했다. 하지만, 이번 연구에서는 나노드론을 이용해 환자 본인이 가진 NK 세포를 활성화하고 암 발생 부위에 전달해 치료하도록 했다. 기존 방식에 비해 높은 활용도와 비용 절감을 실현할 수 있을 것으로 보인다.
연구팀은 개발된 NK 세포 전달 나노드론의 효과를 난소암과 유방암 세포가 주입된 동물실험을 통해 입증했다. 특히 난소암 세포가 이식된 쥐 모델에서 NK 세포와 인간의 면역세포를 함께 투여한 경우 암세포의 성장이 크게 억제되는 것을 확인했다.
강세병 생명과학과 교수는 “이번 연구로 NK 세포의 이동이나 생존 등 각종 문제를 극복하고, NK 세포 전달 나노드론을 통한 면역 치료의 새로운 가능성을 제시했다”며 “암 특이적 면역세포 유도 등 추가 연구를 통해 다양한 종류의 암을 선택적으로 치료하는 맞춤형 치료 방안에 새로운 기회를 제공할 것”이라고 기대했다.
이 연구 결과는 세계적 학술지인 ‘나노 투데이’에 12월 2일 온라인으로 게재됐다.
