국내 연구진이 종양 내부에서 면역세포를 직접 항암 세포치료제로 전환하는 새로운 치료법을 개발했다.

KAIST(총장 이광형)는 바이오및뇌공학과 박지호 교수 연구팀이 종양에 약물을 주입하면 체내 대식세포가 이를 흡수해 스스로 CAR(암 인식 수용체) 단백질을 생성하고, 항암 면역세포인 ‘CAR-대식세포’로 전환되는 치료법을 개발했다고 1일 밝혔다.

고형암은 위암·폐암·간암처럼 단단한 종괴 형태로 성장해 면역세포의 침투와 기능 유지가 어려워 기존 면역세포치료의 효과가 제한적이라는 한계가 있다. CAR-대식세포는 암세포를 직접 제거하는 동시에 주변 면역세포를 활성화하는 특징이 있지만, 기존 방식은 환자 혈액에서 면역세포를 채취해 배양·유전자 조작을 거쳐야 해 시간과 비용 부담이 컸다.

연구팀은 종양 주변에 이미 존재하는 ‘종양 연관 대식세포’에 주목해 체내에서 면역세포를 직접 재프로그래밍하는 전략을 제시했다. 대식세포에 잘 흡수되도록 설계한 지질나노입자에 암 인식 정보를 담은 mRNA와 면역자극제를 함께 탑재해 종양 내부에 주입하는 방식이다.

이 치료제를 주입하자 대식세포가 약물을 흡수해 암 인식 단백질을 생성하고 면역 신호가 활성화됐다. 생성된 CAR-대식세포는 암세포 제거 능력이 향상됐고, 주변 면역세포 활성화도 함께 나타났다.

흑색종 동물 모델 실험에서는 종양 성장 억제 효과가 확인됐으며, 국소 치료가 전신 면역 반응으로 확장될 가능성도 관찰됐다.

박지호 교수는 “환자 체내에서 항암 면역세포를 직접 만들어내는 접근”이라며 “기존 CAR-대식세포 치료의 한계로 지적돼 온 전달 효율과 면역억제 환경 문제를 동시에 고려한 전략”이라고 설명했다.

이번 연구에는 KAIST 바이오및뇌공학과 한준희 박사가 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 나노기술 분야 국제학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’에 지난해 11월 18일 게재됐다. 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업 지원을 받아 수행됐다.