▲ 고대구로 신경외과 정규하 교수

뇌종양 표적 나노-약물전달기술 개발로 난치성 뇌종양 표적치료에 한 발 다가설 것으로 기대된다.

고려대학교 구로병원 신경외과 정규하 교수 연구팀(고려대 구로병원 신경외과 정규하·강보람 교수, 중국 중산대학병원 페이 어 쏘·샤오딩 쑤 교수)이 악성 뇌종양 특이 바이오마커를 발굴, 뇌종양 암세포에만 약물을 전달하는 나노-약물전달기술 개발에 성공했다.

해당 기술을 활용한 항암-나노약물은 뇌종양 암세포에만 표적 작용해 항암효과를 극대화할 수 있을 것으로 학계의 기대를 모으고 있다.

악성 뇌종양은 약물 저항성과 재발율이 높아 5년 생존율이 5~36%에 불과한 대표적 난치성 질환 중 하나다. 연구팀은 이 같은 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.

연구팀은 뇌종양을 포함한 주요 암 17종 환자 약 23,000여 명의 유전자 빅데이터를 비교분석해 두경부암에 이어 뇌종양에서 ‘섬유결합소 엑스트라 도메인 B’ 단백질이 두 번째로 높게 발현됨을 확인했다. 또한 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. 이로써 유전자 변화에 단백체까지 동시 분석하는 멀티오믹스(Multi-Omics)적 분석을 통해 뇌종양 특이 바이오마커로의 활용가능성을 확인했다.

▲ Theranostics 논문 표지

나아가, 나노미터 크기 입자의 물성과 기능을 조절하여 악성 뇌종양의 ‘섬유결합소 엑스트라 도메인 B’를 표적하는 나노-약물전달기술과 이를 이용한 항암-나노약물 개발에 성공하고, 뇌종양에만 선택적으로 약물을 전달함으로써 항암 치료 효과가 향상됨을 확인했다.

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

이번 연구 결과는 약리학·독성학·제약분야 최고 권위 국제저널인 ‘테라노스틱스(Theranostics, IF 8.712) 1월호 표지논문으로 게재되었다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 고려대학교 구로병원, 중국 중산대학, 고려대학교 안암병원, KAIST 연구진이 협력해 진행됐으며, 해당 나노-약물전달기술은 고려대학교 산학협력단과 KAIST의 우수특허기술로 선정되어 현재 국내 및 PCT국제 특허가 출원된 상태다.