- PROTAC과 광역동치료 결합해 암세포 세포외소포(TEV) 기능 'ON/OFF' 전환 제어 성공 -
- 삼중음성유방암 동물모델서 '완전 관해' 확인…암 재발 및 폐 전이 차단 효과 입증 -
인천대학교 생명공학부(나노바이오공학 전공) 김준섭 교수/사진=인천대 제공
인천대학교 연구진이 암세포가 분비하는 세포외소포를 활용해 종양의 성장과 전이를 억제하는 새로운 항암 치료 전략을 개발하며 세계 최고 수준의 국제학술지에 연구 성과를 발표했다. 이번 연구는 인천이 미래 핵심산업으로 육성 중인 바이오 분야의 원천기술 확보는 물론, 차세대 항암 치료제 개발 가능성을 제시했다는 점에서 주목받고 있다.
인천대학교는 생명공학부(나노바이오공학 전공) 김준섭 교수 연구팀이 암세포 유래 세포외소포(TEV)를 선택적으로 제어하는 PROTAC 기반 나노구조체 'EVOTAC'을 개발하고, 관련 연구 결과를 생화학·분자생물학·세포생물학 분야 세계 최고 권위 학술지인 'Signal Transduction and Targeted Therapy(STTT)'에 게재했다고 4일 밝혔다. 이번 연구는 한국과학기술연구원(KIST) 심만규 박사 연구팀과 성균관대학교 양유수 교수 연구팀이 공동으로 수행했다.
암세포는 종양 유래 세포외소포(TEV)를 분비해 암의 성장과 전이, 면역 회피를 돕는 것으로 알려져 있다. 기존 항암 치료는 이러한 TEV를 제거하거나 억제하는 데 집중했지만, 최근에는 일부 TEV가 오히려 항암 면역반응을 유도할 수 있다는 사실이 밝혀지면서 보다 정교한 제어 기술의 필요성이 제기돼 왔다.

연구팀이 개발한 EVOTAC은 이러한 한계를 극복하기 위해 암세포에서 분비되는 TEV의 기능을 상황에 따라 '꺼짐(OFF)'과 '켜짐(ON)' 상태로 전환하는 새로운 개념의 치료 전략이다. EVOTAC은 암세포에서 많이 발현되는 효소인 카텝신 B(Cathepsin B)에 반응해 활성화된 뒤, 암세포 내 COX-2 단백질을 선택적으로 분해해 종양 촉진성 TEV의 생성을 억제한다. 이후 광역동치료(PDT)를 적용하면 암세포는 면역반응을 활성화하는 새로운 형태의 TEV를 생성하도록 유도된다.
이처럼 재프로그래밍된 TEV는 종양 성장과 전이를 억제하는 것은 물론, 수지상세포(DC)의 성숙과 항암 T세포(CTL) 활성화를 촉진하는 효과를 보였다. 연구팀은 삼중음성유방암(TNBC) 동물모델에서 완전 관해(Complete Response)를 확인했으며, 암의 재발과 폐 전이도 효과적으로 차단하는 결과를 얻었다고 설명했다.
또한 EVOTAC으로 생성된 TEV에는 항종양 기능을 하는 마이크로RNA(miRNA)가 풍부하게 포함됐고, 종양을 촉진하는 단백질과 miRNA는 감소한 것으로 확인됐다. 연구진은 이를 통해 TEV가 단순히 제거해야 할 대상이 아니라 치료 효과를 높일 수 있도록 능동적으로 재설계할 수 있는 새로운 항암 치료 표적이라는 점을 입증했다고 밝혔다.
이번 연구는 PROTAC 기술과 광역동치료(PDT)를 결합해 TEV를 재프로그래밍한 첫 사례로 평가받는다. 연구팀은 향후 이 기술을 환자 맞춤형 암 백신 플랫폼으로 확장할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구 결과가 게재된 STTT는 영향력지수(IF) 81.2, JCR 상위 0.2%에 해당하는 세계 최고 수준의 의생명과학 분야 국제학술지다.
이번 성과는 인천시가 추진 중인 미래 전략산업 육성 정책인 'ABC+E' 가운데 바이오(Bio) 분야와도 맞닿아 있다. 인천대학교는 이번 연구를 계기로 송도 바이오클러스터 입주 기업들과 산학협력을 확대하고, 차세대 항암 치료제 상용화와 바이오 헬스케어 실증사업을 공동 추진할 계획이다. 대학의 연구 역량을 지역 산업과 연계해 인천 바이오산업의 글로벌 경쟁력을 높인다는 구상이다.
인천대학교는 연구 경쟁력 강화를 위해 INU SURE LAB 프로그램과 자체 연구비, 교수 학술활동 지원사업 등을 운영하며 세계적 수준의 연구 성과 창출을 지원하고 있다. 대학은 앞으로도 '지역에서 세계로 연결되는 연구혁신 플랫폼'이라는 비전 아래 글로벌 연구 역량을 강화하고, 지역 산업 발전과 연계되는 연구 생태계 조성에 힘쓸 방침이다.
IBS 인천방송 이기신 기자
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