가톨릭대 연구팀, 내성 종양 동물모델서 종양 성장 억제 효과 확인
나노백신·항암화학요법·면역관문억제제 병용…수술 후 재발도 차단

항암제에 내성을 보이는 종양에 암 나노백신과 항암제, 면역관문억제제를 함께 투여했더니 종양 성장을 억제하고 수술 후 재발까지 막는 효과가 국내 연구팀의 동물실험에서 확인됐다.

이를 통해 항암제 내성을 극복할 수 있는 새로운 3중 병용치료 전략의 가능성이 제시됐다.

국내 연구진이 항암화학요법 내성을 극복하고 수술 후 종양 재발을 억제할 수 있는 새로운 병용치료 전략을 제시했다. 게티이미지뱅크

가톨릭대학교 의과대학 위진홍 교수와 서울성모병원 류마티스내과 김완욱 교수 연구팀은 암 나노백신과 항암화학요법, 면역관문억제제를 결합한 새로운 항암 병용치료 전략을 개발했다고 7일 밝혔다.

고형암 치료에 사용되는 항암화학요법은 반복 투여 과정에서 암세포가 약물에 내성을 갖게 되고, 수술 후에도 남아 있는 암세포로 인해 재발할 수 있다는 한계가 있다. 연구팀은 이러한 항암제 내성과 재발을 동시에 억제하기 위해 세 가지 치료법을 결합했다.

연구팀이 개발한 암 나노백신은 생분해성 PLGA 나노입자에 종양특이항원인 HPV E7 펩타이드와 면역증강제 poly I:C를 넣은 형태다. 나노백신은 수지상세포의 성숙을 촉진하고 암세포를 공격하는 CD8⁺ 세포독성 T세포의 면역반응을 강화하도록 설계됐다.

연구팀은 항암제 독소루비신에 내성을 보이는 종양 동물모델에 나노백신과 독소루비신, 면역관문억제제인 anti-PD-L1을 함께 투여했다. 그 결과 세 가지를 병용한 치료군은 단독치료군보다 종양 성장을 효과적으로 억제했다.

종양 내부의 CD8⁺ T세포와 종양 특이 면역반응은 증가했고, 면역억제성 세포와 종양세포의 증식 및 혈관 형성은 감소했다.

연구모형도. 가톨릭대학교 의과대학

특히 항암제 배출에 관여하는 내성 단백질 MDR1(ABCB1)의 발현과 암줄기세포 유사 세포군인 CD44⁺CD133⁺ 세포도 줄었다. 단순히 종양 크기를 줄이는 것을 넘어 암세포의 항암제 내성 자체를 낮출 가능성을 확인한 것이다.

CD8⁺ T세포를 제거했을 때 치료 효과가 크게 감소한 점도 확인됐다. 연구팀은 이를 통해 CD8⁺ T세포가 종양 억제와 항암제 내성 완화에 핵심적인 역할을 하는 것으로 분석했다.

수술 후 재발을 가정한 동물모델에서도 결과는 이어졌다. 3중 병용치료를 받은 동물에서는 관찰 기간 동안 종양 재발이 나타나지 않았으며, 장기적인 면역 방어에 관여하는 효과기 기억 T세포도 증가했다.

안전성 측면에서는 나노백신 투여 후 간과 신장 기능 및 주요 장기 조직에서 뚜렷한 독성 소견이 관찰되지 않았다.

위진홍 교수는 “이번 연구는 암 나노백신이 항암화학요법 및 면역관문억제제의 효과를 동시에 높여 항암제 내성 종양을 제어하고 수술 후 재발을 억제할 수 있다는 전임상 근거를 제시했다”며 “향후 다양한 종양 모델과 사람 유래 종양을 이용한 추가 검증을 통해 항암제 내성 고형암 치료를 위한 새로운 복합 면역치료 전략으로 발전할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘나노바이오기술 저널(Journal of Nanobiotechnology)’에 게재됐다.