[학생 인터뷰] 정문경 박사과정 학생, 지질나노입자를 통한 종양 및 종양배수림프절의 동시 면역조절을 통해 효과적으로 항암면역치료

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<연구 내용 관련 대표 이미지>

Q1. 인터뷰에 응해주셔서 감사드립니다! 먼저 자기소개 부탁드립니다.

안녕하세요? 저는 카이스트 바이오및뇌공학과 치료생체재료공학연구실에서 올해 박사과정을 마무리하게 된 정문경이라고 합니다. 지질나노입자 등과 같은 생체적합성 재료를 활용해서 고형암 면역치료를 위한 약물 전달 및 방출 시스템을 주로 연구하고 있습니다.

Q2. 네 반갑습니다. 이번에 JCI insight 지에 새로운 연구 결과를 발표하셨는데, 어떤 연구였는지 소개해 주실 수 있으신가요?

JCI Insight에 게재된 이번 연구는, 고형암 임상 치료 중 in situ vaccination과 관련하여 지질나노입자를 활용하면 악성 종양과 tumor draining lymph node (종양배수림프절)을 동시에 면역조절할 수 있어, 암의 발달과 전이를 효과적으로 억제할 수 있다는 내용의 연구입니다.

자세히 말씀드리면, 암조직 내에 TLR 작용제와 같은 면역증강제를 직접 주입하여, 암 조직 근처, 나아가 전신에서 암 특이적 항원에 대한 면역 반응을 유도하고자 하는 것을 in situ vaccination이라고 합니다. 이는 실제 환자들에게 사용되어 암의 크기를 줄이거나 암 특이적 전신 면역 형성으로 수술 후 환자의 생존율을 높이는 효과를 얻고 있습니다.

하지만, 면역증강제와 같은 작은 분자를 암조직에 직접 주입하는 경우 혈관을 통해 새어나가는 등의 문제 때문에 전신 독성이 유발될 수 있어, 주입된 면역증강제가 암조직 내에 오래 머무르도록 지질친화적인 면역증강제로 개발되어 사용되기도 합니다. 저희는 이러한 지질친화성 분자이자 TLR 작용제 중 하나인MEDI9197을 지질나노입자의 한 종류인 마이셸형태로 암 주변에 피하주사로 전달하였고, 마이셸이 암조직뿐만 아니라 림프관을 따라 종양배수림프절로 직접 전달되는 것을 확인하였습니다. 즉, 암조직 내 뿐만 아니라 종양배수림프절 내에서도 암특이적인 면역 반응을 동시에 증가시킬 수 있었습니다. 그 결과, MEDI9197을 암조직 내에 직접 주사하는 기존의 방식과 비교했을 때 암 조직을 억제하는 정도는 비슷했으나 종양배수림프절 내에서의 반응 정도가 크게 증가하여, 결과적으로 암 전이 및 쥐의 생존율을 유의하게 증가시키는 결과를 얻을 수 있었습니다.

Q3. 그렇군요, 이번 연구 결과가 어떤 의의를 갖는지도 궁금합니다.

마이셸을 활용하여 약물을 직접적으로 림프절에 전달하는 연구는 이전부터 많이 이루어져왔습니다. 하지만, 지금까지 in situ vaccination에 있어서 독성을 줄이기 위하여 면역증강제를 암 조직 내에 투여하도록 제한되어 연구들이 이루어졌었는데, 저희 연구를 통해서 면역증강제의 전달체를 잘 활용한다면 기존의 방식보다 유리한 암 및 암 전이 억제 효과 및 성공률을 보이도록 치료할 수 있다는 것을 보여준 면에서 가장 의미가 크다고 생각됩니다. 또, 연구에 사용된 DSPE-mPEG는 미국 식약청의 허가를 받은 물질로 여러 치료 방면에서 활용되고 있고, 마이셸을 제작하는 방법이 굉장히 간단하고 빠르며, 대량생산 및 보관에 용이하기 때문에, 임상적으로 활용가능성이 높은 전달체라는 점에서 더 의미가 있다고 생각합니다.

Q4. 자세한 설명 감사드립니다. 개인적으로 더 연구하고 싶은 주제나 분야가 있다면 소개 부탁드립니다.

본 연구에서는 마이셸을 활용하였기 때문에, 지질친화성 또는 소수성 약물의 전달에 큰 이점이 있었지만, 친수성 약물 및 고분자 등 이와 다른 물성의 payload를 위한 약물전달시스템을 개발하여 림프절을 활용한 고형암 치료 연구도 진행해 보면 좋을 것 같습니다. 감사합니다.

지금까지 카이스트 바이오및뇌공학과 박지호 교수님 실험실의 박사과정 학생 정문경이었습니다. 인터뷰에 응해주셔서 감사드립니다!

김세훈 기자 (sehun6215@kaist.ac.kr)