고대구로병원, ‘뇌종양 표적 나노-약물전달기술’ 개발

고려대학교 구로병원 신경외과 정규하 교수 연구팀이 악성 뇌종양 특이 바이오마커를 발굴, 암세포에만 약물을 전달하는 나노-약물전달기술 개발에 성공했다고 7일 밝혔다.

항암-나노약물은 뇌종양 암세포에만 표적 작용해 항암효과를 극대화할 수 있을 것으로 학계의 기대를 모으고 있다. 이번 연구는 약리학·독성학·제약분야 최고 권위 국제저널인 ‘테라노스틱스(Theranostics, IF 8.712) 1월호 표지논문으로 게재됐다.

연구팀은 악성 뇌종양 치료의 한계를 극복하고자 신생혈관조직과 암조직에서만 발현되는 암 특이적 단백질인 ‘섬유결합소 엑스트라 도메인 B(Extra-domain B of Fibronectin, EDB-FN)’의 악성 뇌종양에서의 약물 표적 유용성을 검증했다.

뇌종양을 포함한 주요 암 17종 환자 약 2만3000여 명의 유전자 빅데이터를 분석해 두경부암에 이어 뇌종양에서 ‘섬유결합소 엑스트라 도메인 B’ 단백질이 두 번째로 높게 발현됨을 확인했다.

또 98% 이상의 뇌종양환자 조직에서 해당 단백질이 유의하게 발현됨을 확인했으며, 해당 단백질이 높게 발현되는 환자 그룹이 낮게 발현되는 환자 그룹보다 암 진행의 위험도가 5.5배 높음을 확인했다. 

유전자 변화에 단백체까지 동시 분석하는 멀티오믹스(Multi-Omics)적 분석을 통해 뇌종양 특이 바이오마커로의 활용가능성을 확인했다.

특히 나노미터 크기 입자의 물성과 기능을 조절해 악성 뇌종양의 ‘섬유결합소 엑스트라 도메인 B’를 표적하는 나노-약물전달기술과 이를 이용한 항암-나노약물 개발에 성공했고, 항암 치료 효과가 향상됨을 확인했다.

정 교수는 “이번 연구는 난치성 질환인 악성 뇌종양의 바이오마커 표적치료 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다”고 평가했다. 

그는 “악성 뇌종양의 완치를 목표하는 데 있어 많은 제한요소가 현존하고 있는 가운데, 나노-약물전달기술은 새로운 악성 뇌종양 표적 약물전달 플랫폼으로써 임상적 활용 기대 가치가 클 것으로 기대된다”고 연구의의를 설명했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 고대 구로병원, 중국 중산대학, 고대 안암병원, K카이스트 연구진이 협력해 진행됐다. 나노-약물전달기술은 고대 산학협력단과 카이스트의 우수특허기술로 선정돼 국내 및 PCT국제 특허가 출원된 상태다.