경북대학교는 백문창 의학과 교수팀이 면역세포 엑소좀을 면역 항암 치료제로 활용할 수 있는 가능성을 제시했다고 14일 밝혔다.
엑소좀(exosome)은 '세포 아바타'라 불린다. 대부분 세포에서 분비되는 100㎚ 크기 나노 입자로다. 단백질과 리보핵산(RNA)을 포함하고 있어 이를 분비한 세포의 성질·상태를 대변한다.
암세포는 면역세포 공격을 피해 살아남기 위한 방법으로 암세포 표면에 PD-L1 단백질을 발현한다. 이를 바탕으로 항PD-L1항체와 항PD-1항체를 이용한 면역 항암제 연구가 대세이지만 여전히 암세포는 면역 회피 기능을 한다. 이와 관련된 주요 기전 중 하나로 암세포는 PD-L1이 발현된 엑소좀을 분비하면서 면역세포의 활성을 억제한다.
연구팀은 면역세포 중 하나인 CD4+T 세포에서 나온 엑소좀 또는 IL-2로 엔지니어링한 CD4+T세포에서 나온 엑소좀이 암세포 유래 엑소좀 PD-L1의 분비를 억제한다는 사실을 확인했다. IL-2는 면역체계를 조절하는 신호전달물질인 사이토카인의 일종으로 과도하게 활성화되면 각종 면역질환을 일으킨다.
연구팀은 CD4+T 세포 유래 엑소좀은 면역 활성에 영향을 주는 miRNAs(마이크로RNAs)를 다량 보유해 암세포 유래 엑소좀 PD-L1의 분비를 줄이고 면역세포의 기능이 활성화되는 것을 밝혀냈다. 피부암을 유발한 동물 실험에서 암 증식과 전이가 감소하는 것을 확인하고, 현재 여러 가지 암 모델에 적용 중이다.
이와 함께 면역세포를 IL-2로 엔지니어링을 한 경우에 다양한 miRNAs의 발현이 증가한다는 사실도 발견했다. IL-2를 이용해 활성화된 면역세포로부터 분비되는 엑소좀은 더 강력한 항암효과를 보이는 동시에 과도하게 면역세포가 활성화할 수 있는 IL-2의 부작용이 감소했다.
백문창 교수는 “연구 결과를 응용하면 부작용이 적은 면역 증진 엑소좀을 이용해 새로운 면역 항암제를 제시할 수 있다. 특히 이번 연구는 IL-2를 이용해 면역세포 내에 miRNAs의 양이 증가하고, 이를 포함하는 엔지니어링된 엑소좀이 면역세포의 활성을 증가시킨다는 기전을 세계 최초로 규명한 내용”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 분야 최고 수준의 국제학술지 '저널 오브 익스트라셀률라 베지클스' 12월호와 '바이오머트리얼' 10월호에 각각 게재됐다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
