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| IBS·GIST·KIST 공동 연구팀, 신경전달 억제물질 ‘가바’ 역할 규명 非손상 부위에도 영향 주는 후유증 ‘기능해리’… "가바 조절로 완화" 가바 억제제 자체개발·기술이전… "쥐 실험 통해 효능 확인" 국내 연구진이 뇌졸중 후유증의 원인을 찾았다. 이 원인을 잡는 식약 후보물질의 효능도 확인했다. 이창준 기초과학연구원(IBS) 단장, 김형일 광주과학기술원(GIST) 교수와 조종욱 박사, 남민호 한국과학기술연구원(KIST) 박사 공동 연구팀은 뇌졸중의 후유증 ‘기능해리’의 발생 메커니즘을 규명했다고 8일 밝혔다. 연구성과는 국제 학술지 ‘셀 리포트(Cell Reports)에 이날 게재됐다. 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 터져 뇌 부위에 혈액 공급이 막혀 손상되는 질환이다. 신체 마비, 언어 기능 장애 등이 생길 수 있다. 뇌졸중은 손상된 부위와 멀리 떨어진 다른 부위에도 영향을 미친다. 때문에 손상된 부위를 치료해도 다른 부위들을 통해 각종 증상이 지속되는 후유증인 ‘기능해리’가 발생할 수 있다. 기능해리가 생기는 이유와 원리는 이제껏 밝혀지지 않았다. 연구팀은 ‘별세포’가 분비하는 신경전달 억제 물질 ‘가바(GABA)’에 주목했다. 별세포는 별 모양을 하고 있는 뇌세포의 한 종류다. 이것이 만드는 가바는 뇌세포의 과도한 활동을 억제하는 역할을 한다.  별세포의 크기와 개수가 지나치게 많아지면 주변 신경세포의 기능에 악영향을 미칠 수 있다. 가바 분비 역시 과도해져 주변 신경세포들의 활동을 지나치게 억제하기 때문이다. 이같은 별세포는 파킨슨병, 알츠하이머, 중풍 등 다양한 뇌질환의 원인으로 꼽히고 있다. 연구팀은 뇌졸중에 걸린 쥐 실험을 통해 별세포의 가바가 기능해리에도 영향을 미치는지 알아봤다. 그 결과 뇌졸중 부위와 떨어진 부분에서 가바가 과도하게 분비되더니 기능해리의 증상인 뇌 기능 저하 현상이 나타났다. 연구팀은 "별세포가 가바를 과다 분비해 기능해리가 일어난다는 의미"라고 설명했다. 연구팀이 바이오기업 ‘뉴로바이오젠’에 기술이전해 개발 중인 뇌졸중 치료제 후보물질 ‘KDS2010’을 쥐에게 사용한 결과, 가바 분비가 줄어들어 기능해리 현상이 완화되고 해당 뇌 부위 기능이 회복되는 것도 확인했다. KDS2010은 가바 분비를 억제하는 효능을 가졌다. 뉴로바이오젠은 최근 KDS2010의 전임상시험을 마치고 내년 임상 진입을 준비하고 있다. 연구팀은 "별세포의 가바가 기능해리의 핵심 원인이고 이를 조절해 기능해리를 완화할 수 있음을 증명했다"고 연구 의의를 밝혔다. 이 단장은 "별세포의 기능 조절 연구를 통해 향후 다양한 뇌질환 후유증 치료에 새 길을 열 수 있을 것"이라고 기대했다.  김윤수 기자 kysme@chosunbiz.comCopyrights ⓒ ChosunBiz.com |
[엑소좀 활용한 암세포 이질화 기술로 항암면역치료 한계 극복]
한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단
국내
연구진이 암세포에 표적지를 이식해 체내 면역 세포가 이를 공격하도록 하는 치료 전략을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)
테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사 연구팀이 다양한 종양에서 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 시킬 수 있는 ‘항암 면역 나노입자’ 개발에
성공했다고 7일 밝혔다.
체내 면역세포로 암 세포 제거를 유도하는 ‘면역 항암제’가 등장한 이후 암 치료 전략은 빠르게 변하고
있다. 항암 면역치료는 암의 특이적 면역 형성을 통해 암에 효과적으로 대응하는 치료법이다.
기존 외과적 수술, 방사선 요법 등
항암 치료의 부작용과 한계점을 해결함과 동시에 임상에서 놀라운 효과를 보이고 있다. 하지만 암세포는 면역세포로부터 자신을 숨길 수 있는
회피능력이 있다. 이 때문에 이런 면역 항암제들이 일부 암 환자에게만 효능을 보여 왔다.
연구진이 개발한 항암 면역 나노입자는
암세포 표면에 ‘표적 신호’를 이식한다. 우리 몸의 면역세포는 이 표적 신호로 노출된 암세포를 적으로 인식해 잡아먹는다.
연구진은
세포가 방출하는 나노 크기의 입자로 혈액 응고, 세포 간 신호 전달 역할을 하는 ‘엑소좀’을 이용, 종양 환경이 산성일 때 특이적으로 암세포
표면에 표적 신호 단백질을 이식하는 기술을 개발했다.
이 단백질을 이식하면 암이 원래 가지고 있는 면역 회피능력이 무력화된다. 이
나노입자는 유방암, 대장암, 림프종 등 다양한 종양에서 뛰어난 항암 면역을 일으켜 암을 제거했다. 또 기존 면역 항암제와 함께 치료 시 암에
대한 기억 면역을 유도해 암 재발까지 막을 수 있다는 설명이다.
김 박사는 “체내 면역세포에 대한 암세포의 적 신호 강화를 유도할
수 있는 나노입자 개발은 기존 항암 면역치료법이 가지고 있는 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 면역 치료제로 활용될 것”이라고 말했다. 이번
연구성과는 국제학술지인 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호에 게재됐다.
유전체-단백체 데이터 통합 분석…맞춤 치료제 제시도
연세대 의과대학 의생명과학부 김현석 교수와 KIST 이철주 책임연구원, 삼성서울병원 남도현 교수 연구팀은 다기관 공동연구를 통해 악성 뇌종양의 예후를 예측할 수 있는 바이오마커와 치료제를 발견했다고 밝혔다.
교모세포종은 뇌에 발생하는 악성뇌종양 중 가장 흔한 뇌종양이다. 수술적 치료가 가장 중요하며 표준치료로 수술 후 항암치료, 방사선치료 등을 병행하지만 예후가 좋지 않다. 특히 이소시트르산탈수소효소(IDH)에 유전자 변이가 없는 야생형 교모세포종의 경우 전체 교모세포종 중 90%를 차지하는데 예후가 나쁘며 치료제도 없는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 교모세포종 50종의 시료를 질량분석(Mass Spectrometry) 기반 프로테오믹스 방법으로 분석해 최초로 대규모 교모세포종 단백체 데이터를 확보했다. 확보된 단백체 데이터와 동일 시료로부터 수집한 유전전사체에 대해 약물 반응 데이터 통합 분석을 시행했다.
분석결과, IDH 야생형 악성 교모세포종이 당대사, 면역조절, 종양기원이 다른 두 개의 GPC(GBM Proteomic Cluster, 교모세포종 단백체 클러스터) 그룹으로 분류됨을 확인했다.
GPC1의 경우 악성 예후 바이오마커인 FKBP9의 발현이 높고, 종양기원세포의 특성이 강하며 면역관문억제제의 표적인 PD-L1의 발현이 높은 특성이 있다. 반면 GPC2의 경우 좋은 예후 바이오마커인 PHGDH(세린 대합성 대사 효소)의 발현이 높고 대사적으로 산화적인산화 단백질 발현이 높은 특성을 보였다.
연구팀은 분석된 두 그룹을 대상으로 치료적 관점에서 각 단백체 아형에 따라 적합한 표적치료제를 제시했다.
GPC1 종양유래 암세포의 경우 비스투세르팁(Vistusertib, AZD2014; mTORC1/2 복합차단제)와 탄두티닙(tandutinib; PDGFR 억제제), 크리조티닙(crizotinib; ALK, MET, ROS1 억제제)에 대한 치료반응이 높게 나타났다. GPC2 종양유래 암세포의 경우 Hedgehog 억제제인 에리스모데집(erismodegib)과 pan-ERBB억제제인 카너티닙(canertinib)에 대한 반응이 좋은 것을 확인했다.
특히, 가장 예후가 나쁠 것으로 예측된 PHGDH 음성 환자군에서 mTORC1/2 이중 억제제인 비스투세르팁(Vistusertib, AZD2014)가 좋은 치료 효과를 보임을 환자 유래 단일세포 실험 데이터를 통해 확인했다.
또한 연구팀은 독립적인 세브란스 교모세포종 코호트연구와 종양구 침윤 실험을 통해 PHGDH 효소 발현에 따른 환자의 예후 및 침윤 정도를 평가했다.
그 결과, PHGDH 발현이 높고, 암줄기 세포 마커인 Nestin 단백질의 발현이 낮은 환자군이 상대적으로 양호한 예후를 보였다. 또한, 교모세포종 암세포에서 PHGDH를 과발현시켰을 때 종양구의 침윤이 유의하게 감소함을 확인했다.
김현석 교수는 “실제 환자에게 적용하기 위해서는 향후 추가적인 임상검증이 필요하겠지만, 교모세포종의 유전체-단백체 데이터를 통합 분석함으로써 새로운 예후예측 바이오마커와 치료법을 동시에 제시하였다는 점에서 중요하다”고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF 12.12) 최신호에 게재됐다.
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대한의사협회(이하 의협) 김대하 홍보이사
20/07/07 12:44
해외 의약계 소식
20/07/07 11:51
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