면역항암제는 우리 몸의 면역세포를 활성화해 공격하는 항암제입니다. 화학항암제나 표적항암제에 이어 등장한 3세대 항암제죠. 하지만 암의 성장을 억제하는 면역세포와 암의 성장과 전이를 촉진하는 면역세포가 종양세포 주변에 공존하기 때문에 면역관문억제제와 같은 면역항암제는 일부 암 또는 환자에서만 효과를 보입니다. 때문에 과학자들은 면역항암제와 면역제어물질을 병행하려는 연구를 하고 있는데요.
한국연구재단은 성균관대학교 임용택 교수 연구팀이 화학항암제와 면역제어물질을 탑재한 생체이식형 전달체를 제작하고 생쥐모델에서의 항암 효율 향상을 확인했다고 밝혔습니다. <Advanced Materials>에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 종양 부위에만 필요한 만큼의 항암제를 전달하는 것과 병행하여 면역활성화(systemic antitumor immune response) 유도할 이식형 약물전달체를 제안했습니다.
새로운 전달체, 효과 있어
연구팀은 면역항암제와 면역제어물질을 병행하기 위한 연구를 했습니다. 이에 연구팀은 히알루론산 등 생체적합성 소재로 지름 5~10㎜ 크기의 디스크 형태(알약 모양)의 전달체를 제작했는데요. 연구팀은 여기에 화학항암제 독소루비신과 면역제어물질(일명 나노면역컨버터)을 담아 종양미세환경에 이식하고 면역억제 기능을 유도하는 종양미세환경을 변화시켜 면역관문억제제(Immune Checkpoint Blockade)의 효과를 높이고자 했습니다. 참고로 종양미세환경이란 암 세포 주변의 다양한 세포들과 세포외 기질, 성장호르몬, 신호전달 물질 등의 복잡하고 다양한 요소로 구성된 총체를 말합니다.
연구팀은 실제 면역관문억제제(anti-PD-1, anti-PD-L1)에 반응하지 않던 유방암과 자궁경부암 생쥐 모델에 화학항암제와 나노면역컨버터가 들어있는 전달체를 이식했습니다. 이식 결과 연구팀은 쥐의 암세포 성장이 억제됨을 확인했습니다.
종양 제거수술 후 재발이나 전이에도 영향을 미쳤다고 합니다. 연구팀은 화학항암제와 나노면역컨버터가 탑재된 전달체를 생쥐에 이식했는데요. 전달체가 이식된 생쥐는 55일 이후에도 10마리 중 7마리가 생존했습니다. 반면 약물을 투여하지 않거나 면역항암제만 투여한 생쥐는 한 달 가량 후 10마리 모두 사망했습니다.
이 연구의 핵심은 전신독성 문제로 임상사용에 제한이 있었던 저분자 레시퀴모드를 서방형 고분자 나노입자 내에 봉입하는 것입니다. 이에 연구팀은 독성문제를 해결하고 면역억제세포(MDSC)와 종양촉진 대식세포(M2형)를 암세포의 존재를 알리는 항원제시세포와 종양사멸(M1형) 대식세포로 바꾸는 나노면역컨버터를 개발한 셈입니다.
나노면역컨버터는 암세포의 존재를 인지하는 능력을 가진 항원제시세포와 암세포를 살상하는 능력을 가진 T세포를 종양세포 주위에 집결시켰습니다. 한편 면역억제인자는 제거함으로써 면역관문억제제와 같은 면역항암제가 최적의 효능을 발휘할 수 있는 환경을 만들어 주는 역할을 했습니다.
이 연구를 시작으로 연구팀은 "향후 환자마다 다른 종양미세환경에 맞는 면역억제인자 분석을 기반으로 환자 맞춤형 약물을 탑재할 수 있는 항암면역 연구를 지속할 계획"이라고 밝혔습니다.
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