화순전남대병원 민정준·이준행 교수팀...암 면역치료 기술 개발
동물실험 효과...'Science Translational Medicine' 발표
화순전남대학교병원 민정준(핵의학과·교신저자)·이준행(미생물학교실·공동 교신저자 ) 교수와 Zheng Jin Hai(박사과정·제1저자) 공동 연구팀은 8일 "살모넬라균 유전자를 변형시켜 암치료용 박테리아로 만드는 데 성공했다"고 밝혔다.
'Two-step enhanced cancer immunotherapywith engineered Salmonella typhimuriumsecreting heterologous flagellin' 연구는 국제학술지 <Science Translational Medicine>(영향력지수 16.264) 온라인 표지논문으로 실렸다(http://stm.sciencemag.org/content/9/376/eaak9537).
<Science Translational Medicine>은 미국과학진흥회(AAAS)가 발간하는 온라인 저널로 <Science> 자매지다.
암 치료에서 가장 이상적인 치료약은 암세포만을 선택적으로 죽이되 정상세포에는 아무런 독성을 일으키지 않는 것이다.
살모넬라와 같은 박테리아의 경우 암 조직에 대한 친화성이 강해 암에 걸린 생명체에 주입할 경우 암과 정상조직에서 10만 배에 이를 정도로 과다증식할 수 있다.
공동연구팀은 지난 10여년 동안 생체에 거의 독성을 일으키지 않는 살모넬라 균주를 유전공학적으로 재설계, 암 동물모델에서 가장 효과적인 치료용 균주를 개발하는데 주력하고 있다.
공동연구팀은 살모넬라가 암 조직에서 증식하면서 강력한 염증작용과 항암 면역작용을 일으키는 데 착안, 강력한 항암면역보조물질인 비브리오균의 플라젤린(flagellin) B를 생산하는 살모넬라균을 유전공학적으로 제작했다.
이 살모넬라균을 대장암 실험쥐 모델에 투여한 결과, 플라젤린B를 표적특이적으로 생산하는 것을 관찰했다.
살모넬라가 암에서 증식하는 동안 면역세포의 대량 침윤이 일어났으며, 플라젤린B는 침윤된 면역세포가 암세포에 대해 강한 독성을 나타내도록 유도한다는 사실을 확인했다.
공동연구팀은 비브리오균의 '플라젤린B' 유전자를 넣은 무독성 살모넬라균을 대장암 실험쥐에 주사한 결과, 암세포가 파괴되는 것을 확인했다. 또한 원발성 대장암은 물론 전이성 대장암에서 매우 우수한 치료효과를 보였다.
민교수는 "이를 임상에 적용할 수 있는지 가능성을 타진하기 위해 다른 동물을 대상으로 추가연구를 하고 독성 테스트 등도 진행할 예정"이라고 밝혔다.
이준행 교수는 "이전에도 세균을 이용한 항암 치료연구가 있었지만 대부분 종양이 재발하는 경우가 많았다"며 "이번 연구처럼 유전자를 변형한 박테리아를 사용하면 치료효율이 훨씬 높은 항암제를 만들 수 있다"고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부(미래유망 융합기술 파이오니어사업)·보건복지부(질환극복기술개발사업) 지원을 받아 수행했다.
