[대학저널 온종림 기자] 성균관대학교 성균나노과학기술원(SAINT) 임용택(사진) 교수팀이 치료용 면역 세포들이 탈진(exhaustion)을 최소화하면서, 효과적인 항종양 면역을 생성할 수 있게 하도록, 동력학적으로 활성화 기능이 조율된 나노 아주번트(kinetically activating nanoadjuvant; K-nanoadjuvant)를 세계 최초로 개발했다.

암 면역 요법을 강화하려면 다양한 면역억제 인자들로 이루어진 암 환경에서 면역세포가 탈진 없이 암세포의 특이적인 정보를 갖고 최적으로 활성화되어 있어야 한다.

이를 위해 선천적 면역을 효과적으로 유도할 수 있는 다양한 약물들이 개발돼 왔지만, 대부분 면역 독성 및 면역 세포들의 탈진을 유도하여, 효과적이지 못한 암 면역 요법을 초래했다.

임용택 교수팀은 이러한 한계점을 극복하기 위하여 역세포의 엔도/리소좀(endo/lysosome)에 존재하는 특이 감마-인터페론-유도성 리소좀 티올 환원 효소(gamma-interferon-inducible lysosomal thiol reductase; GILT)에 선택적으로 반응하는 링커(linker)를 이용하여 신개념 아주번트소재를 개발했다.

이를 인체 내 안정성이 증명된 나노 리포솜에 적용해 특정 장소와 시간에서 작동하는 TLR7/8 agonist(timely-activating TLR7/8a, t-TLR7/8a)를 신규 합성하고, 다양한 톨-유사 수용체 아고니스트들과의 조합을 통해 동력학적으로 면역 활성화 기능이 조율된 나노 아주번트인 K-nanoadjuvant를 개발했다.

K-nanoadjuvant는 서로 다른 신호전달 루트를 통해, 면역세포를 활성화하는 두 가지의 면역 활성화 약물의 작용 기전을 시간(time), 순서(order), 및 조합 코드(combinatorial code)의 최적화를 통해 동력학적으로 조율함으로써, 비특이적 독성문제를 최소화하면서도 면역세포의 활성화를 극대화할 수 있다 또한 과도한 면역반응에 의해 유도되는 면역세포의 탈진 현상을 극복할 수 있는 나노 리포솜 기반의 신규 면역기능 조절 물질이다.

K-nanoadjuvant는 3가지 종양 모델(피부암, 폐암, 유방암)에서 단독 요법으로 사용하거나, 면역 관문 억제제인 항 PD-L1 또는 항암제(독소루비신, doxorubicin)와의 병용 요법을 통해, 면역독성 없이 강력한 항종양 면역 효과를 보여주었다.

이 기술은 국내 벤처기업 프로지니어㈜에 기술 이전되어 현재 항암면역 치료제 및 감염성 질환 백신으로 신약 개발 중이다. 임 교수는 “종양의 재발/전이를 방지할 수 있는 차세대 항암 면역 치료제로 활용될 가능성이 있다.”고 말했다.

이번 연구 결과는 다학문적 과학 분야 국제 학술지인 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology, IF: 39.213)에 게재됐다.

 

[ⓒ 대학저널. 무단전재-재배포 금지]