성균나노과학기술원 임용택 교수 연구팀은 건국대학교 면역학 교실 박영민 교수 연구팀과 공동연구를 통하여, 현재, 다양한 고형암 분야에 사용되는 항암면역치료제 (면역관문억제제)의 한계를 극복할 수 있는 치료기술을 개발하였다고 발표하였다. (Nature Communications. 2019년 8월 20일자 온라인 게재).  면역관문억제제는 현재 항암면역치료제로서 가장 각광받고 항체신약으로, 2018년 노벨 생리-의학상과 관련 있는 첨단 신약이다. 하지만, 실제 임상 분야에서 이러한 면역관문억제제에 대한 환자의 반응율(response rate)은 암 종에 다르지만, 대략적으로 5-30%에 그치고 있다. 이러한 이유로, 다국적 대형 제약회사 뿐만 아니라, 전 세계 많은 제약사들이 이러한 면역관문억제제의 반응율을 향상시키기 위한 치료제 및 치료기술 개발에 집중하고 있다.

면역관문억제제에 대한 반응율을 높이기 위한 핵심기술은 종양미세환경에서, 실제로 암세포를 살상하는 역할을 하는 항원 특이적 T 세포의 분화 및 증식을 유도하는 것과, T세포의 기능을 저해하는 역할을 하는 면역억제세포 (MDSC, TAM, Treg) 및 면역억제기능 사이토카인(TGF-beta, IL-10 등)을 조절하는 것이다. 이번 연구에서 환자의 종양미세환경에 존재하는 면역억제세포의 기능을 조절할 뿐만 아니라, 항원제시세포 및 T 세포의 항암면역기능을 유도할 수 있는 약물전달 플랫폼을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 다중나노도메인 베시클 기반 약물전달체는 기존에 약물전달체로 널리 사용되어 왔던 나노리포좀의 한계 (낮은 봉입효율, 안정성 및 약물 방출거동)를 극복할 수 있고, 더 나아가서는 특정 고형암 분야에 주입형 겔 (injectable gel) 형태로 주사가 가능한 신규 제형까지 발전시킬 수 있었다.

임용택 교수는 “향후의 항암면역치료제는, 다양한 면역관문억제제의 치료 효능을 미리 예측할 수 있는 바이오마커 (biomarkers) 정보를 기반으로, 환자맞춤형 치료제 선정 및 프로토콜 개발로 발전할 것으로 예상되고 있습니다. 이번에 개발된 약물전달체 제조에 사용된 원료는, 이미 인체적용에서 안전성이 증명된 생체적합성 소재로서, 임상적용 가능성이 매우 높으며. 특히, 환자마다 다른 종양미세환경에 존재하는 다양한 면역학적 인자들의 분석을 통하여, 면역관문억제제의 치료효율을 높이기 위한 환자 맞춤형 약물을 선택적으로 로딩할 수 있다는 장점이 있습니다” 라고 발표했다.

이번 약물전달체 기술은 신약개발 벤처기업인 ㈜단디바이오사이언스로 기술이전 되어, 면역항암제 신약파이프라인으로 개발 중이다.

논문명: Syringeable immunotherapeutic nanogel reshapes tumor microenvironment and prevents tumor metastasis and recurrence

저자: 송찬영(제1저자, 박사후연구원, 성균관대), Hathaichanok Phuengkham(공동 제1저자, 박사과정, 성균관대), 김영섭(공동 제1저자, 건국대), 강태흥 교수(공동교신, 건국대), 박영민 교수(공동교신, 건국대), 임용택 교수(교신저자, 성균관대)