항암 전구체 약물은 EPR(Enhanced Permeability and Retention) 효과에 의해 종양 조직에 축적되며 암세포에서 과발현되는 카텝신B 효소에 의해 특이적으로 활성화되어 독소루비신을 방출한다. 종양 조직 내에서 종양 특이적으로 면역원성 세포사멸을 일으키며 면역세포에 대한 독성을 최소화하여 종양 조직 내 T 세포 등의 효과적인 성숙 및 활성화를 이룬다. 이와 동시에 정상 기관의 전신 독성 및 염증 반응을 현저히 감소시킨다. (한국과학기술연구원 제공) 2021.05.02 /뉴스1

한국과학기술연구원(KIST)은 테라그노시스연구센터의 류주희 박사 연구팀이 부작용이 적은 항암 전구체 약물을 개발했다고 2일 밝혔다.

병원에서 암세포 치료 약물로 사용되고 있는 '독소루비신'은 최근 항암 효과 외에도 암세포가 죽으면서 방출되는 다양한 성분들로 인해 환자의 면역력이 높아질 수 있음이 알려졌다. 독소루비신은 암세포 외에 정상 세포에도 독성과 염증반응을 일으킬 수 있다. 특히, 면역세포에도 독성을 보여 환자의 면역수준을 오히려 떨어트릴 수 있는 문제가 있다.

개발된 약물은 독소루비신을 비활성화시키는 펩타이드와 결합되어 약효나 독성을 나타내지 않는 상태로 있다가, 암세포에 다량 존재하는 효소에 의해 활성화돼 항암효능을 나타내게 된다. 따라서 정상 세포에서는 활성화되지 않아 독성 및 염증반응은 일어나지 않고 암세포에서는 활성화되어 독소루비신의 성분으로 인해 암세포를 죽이고, 환자의 면역 능력을 높여주므로 향후 활발한 항암 면역반응을 유도한다.

연구진은 이같은 약물의 효능을 세포 및 쥐를 대상으로 한 전임상 실험을 통해 확인했다. 그 결과, 개발된 항암 약물은 항암 면역반응성을 크게 향상시켰고 정상조직에서의 부작용인 염증반응 및 독성이  염증유발 물질(TNFα)의 양이 약물 처리하기 전 대비, 크게 감소하였다. 연구진은 향후 항암치료 효과를 높이기 위해 해당 약물을 부작용 걱정 없이 더 높은 농도로 처리할 수 있을 것으로 추정했다.연구진 "기존 임상에서 사용되고 있는 약물을 활용하여 개발한 약물이므로 임상시험이 비교적 단순하여 상용화 절차가 간단하며, 4개의 아미노산과 독소루비신이 결합한 간단한 화학구조로 인해 제조공정이 단순하여 대량 생산이 용이하다"며 "약물의 임상 및 사업화를 고려한 약물의 제조 면에서 큰 이점을 가지고 있다"고 설명했다.

류주희 박사는 "면역 치료제의 놀라운 치료 효과를 대다수 환자가 누리기 위해서는 적절한 환자들의 면역수준이 올라와야 하는데, 정상조직에서의 독성 및 염증반응을 줄이면서 약물의 항암 면역반응을 유지할 수 있는 항암 전구체 약물이 큰 기여를 할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업 및 한국연구재단 중견연구자지원사업으로 수행됐으며, 연구결과는 재료 및 바이오소재 분야의 국제학술지 바이오매터리알스(Biomaterials)에 게재됐다.


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