전남대(총장 정성택)는 남주택 약학대학 교수팀이 손세진 인하대·제임스 문 미국 미시간대 교수팀과 공동으로 병원체를 모방한 고분자 나노입자를 이용해 TH17 세포에 의한 항암 면역반응을 규명하고 새로운 항암 면역치료제 개발 패러다임을 제시했다고 28일 밝혔다.
병원체 침입에 대한 면역방어기작으로 선천면역 세포들이 패턴인식수용체(PRR)를 통해 다양한 병원체가 공통으로 발현하는 물질인 병원체연관분자유형(PAMP)을 인식, 선천면역 반응을 개시하고 장기적으로 T helper 17(TH17) 세포가 관여된 후천면역 반응을 유발해 병원체를 억제하는 것이 주요한 기작으로 알려져 있다. 반면 TH17 세포가 종양의 성장과 항암 면역반응에 미치는 영향과 역할에 관해 체계적인 연구가 부족해 잘 알려지지 않았다.
이번 연구는 TH17 반응을 유발하는 것으로 알려진 곰팡이의 일종인 칸디다 알비칸스를 모방하는 나노입자를 이용, TH17 세포에 의한 항암 면역반응을 규명했다.
칸디다 알비칸스가 캡슐 형태의 균체 표면에 병원체 연관분자유형으로 작용하는 다양한 다당류를 발현하는 것에 착안, 주요 고분자 다당류인 만난을 나노캡슐 형태로 제조해 병원성 물질을 포함하지 않으면서 칸디다 알비칸스의 구조와 면역작용을 나노 크기에서 모방 가능한 '만난 나노캡슐(Mann-NC)을 디자인했다.
Mann-NC는 선천면역 세포인 수지상세포 특정 패턴인식수용체를 자극해 CD4 T 세포가 TH17 세포로 분화되도록 유도하고, 이때 유도된 TH17 세포가 다양한 사이토카인과 케모카인을 분비해 CD8 T 세포와 NK 세포에 의한 항암 면역반응을 매개하는 것을 밝혔다.
특히 이러한 면역세포들이 발현하는 면역자극 수용체인 OX-40에 작용하는 항체를 병용할 때 항암 면역반응의 효과가 매우 증가해 전이암을 포함한 다양한 암 모델에서 종양을 효과적으로 치료할 수 있음을 확인했다.
관련 연구 논문은 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'(영향력지수 29.234) 온라인판 12월호에 게재됐다.
남주택 교수는 “미생물 병원체를 모방한 나노입자를 이용해 그동안 잘 알려지지 않았던 TH17 세포에 의한 항암 면역반응을 규명했다”라며 “이번 연구 결과와 같이 병원체에 대한 면역반응을 항암 면역치료에 응용하는 전략을 이용해 다양한 암종에 효과적으로 작용하는 새로운 면역 치료제를 개발할 수 있다”고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
