우리대학 화공생물공학과 김교범 교수 연구팀 성과
연세대학교 정한성 교수 연구팀과 공동연구
“췌장암 환자의 치료 비용, 과정 간소화에 기여할 것”
우리대학 공과대학 화공생물공학과 김교범 교수 연구팀과 연세대학교 치과대학 구강생물학교실 정한성 교수 연구팀으로 구성된 공동 연구팀이 자연살해세포를 개발하고 고형암에 대한 면역 항암치료에 응용하는 데 성공했다. 해당 연구팀은 지질기반의 생체재료를 활용해 표면개질 자연살해세포를 개발해낸 것이라고 밝혔다.
면역요법은 현재 여러 종류의 암 치료에서 가장 성공적인 방법 중 하나로 부각되고 있다. 특히 NK세포는 T 세포의 대안으로 주목받았다. NK세포는 종양 세포를 특이하게 식별하고 제거하는 능력을 지닌다는 이점이 있어 항암치료의 선봉에 섰다. T 세포 또한 암과 바이러스에 대한 공격 반응을 보이나 항원-항체 반응 때문에 움직임이 제한적이라는 한계가 있다.
CAR-NK 세포에 대한 관심과 수요가 높아지며 CAR 기반 유전공학과 관련된 과제도 증가하고 있다. 유전자 조작 CAR 세포의 제조 과정은 형질감염 효율이 낮고, 돌연변이 발생으로 인해 생성된 NK세포의 본질적인 생물학적 활성이 저하될 수 있는 도전이 존재했다.
이에 연구팀은 유전자 조작 없이 NK세포 표면에 암세포 인식용 리간드를 제시할 방법을 고안했다. 지질 기반의 생체소재는 세포막에 소수성 상호작용을 통해 부착될 수 있다. 연구팀은 암세포 표면에, 과발현된 CD44 수용체에 특이적으로 결합하는 생체고분자인 히알루론산에 지질을 결합한 소재를 개발해 NK세포 표면개질에 적용했다. 개발된 소재는 30분 만에 NK세포 표면개질에 성공했으며, 표면개질 NK세포와 암세포 간 면역 시냅스를 형성했다. 표면개질 NK세포는 췌장암에 대해 일반 NK세포 대비 98%, 화학 항암제인 Gemcitabine 대비 88% 향상된 전임상 종양 억제 기능성을 보였다. 또한 표면개질 NK세포는 췌장암의 폐 전이 및 종양에 의한 신생혈관 형성을 성공적으로 억제하는 결과를 보였다.
우리대학 김교범 교수와 박사과정 김성준 학생은 생체재료 기반 NK세포 표면개질에 대한 연구로 국제학술지 Chemical Engineering Journal (IF 15.1), Nano convergence (IF 11.7) 등에 교신저자 및 제1 저자로 논문을 게재해 학계의 주목을 받고 있다. 김교범 교수는 ”이런 혁신적인 기술은 환자에게 부담되는 치료 비용을 낮추고 치료 과정을 간소화하는 데 기여할 것으로 예상되며, 면역항암 치료 분야에서 새로운 지평을 열 수 있을 것으로 기대된다“고 말했다.