[과학] 암세포 혈관 형성 억제하는 ‘광역학 치료제’ 개발

▲ 임상에서 광역학 치료의 예

선택적 치료를 통해 표적률 높인 암 치료 방식

초기 임상단계 수준… 앞으로 후속연구 통해 실제 임상 나설 계획

암세포의 혈관 형성을 억제해 정상부위 손상 없이 선택해 치료할 수 있는 치료제가 개발됐다.

한국연구재단은 고려대 김종승ㆍ김종훈 교수·성균관대 이진용 교수·미국 텍사스대 조나단 세슬러 교수 공동연구팀이 종양을 표적해 암 조직이 새로운 혈관을 만드는 능력을 억제하는 ‘광역학 치료제’를 개발했다고 18일 밝혔다.

광역학 치료는 암 환자에게 치료제를 투여한 후, 인체에 해가 없는 근적외선으로 치료제 활성산소를 유발해 암을 사멸시키는 방식이다.

수술ㆍ방사선 치료ㆍ화학요법보다 부작용과 후유증이 적지만, 암세포에 선택성이 낮아 정상세포 손상을 유발하거나 재발 우려가 크다는 한계가 있다.

연구팀은 종양만 찾아 암세포가 증식할 수 없도록 혈관 형성을 억제하는 광역학치료제를 개발했다.

연구팀은 학계에 알려진 혈관생성억제 물질 ‘아세타졸아미드’가 암세포에 있는 ‘탄산탈수소효소9 단백질’과 강력하게 상호 결합한다는 특성에 집중했다.

아세타졸아미드는 이뇨제ㆍ안압강하제 등으로 사용되는 탄산탈수효소 억제제로, 이번 연구에서 혈관 형성 억제 기능이 있다는 것이 확인됐다.

탄산탈수소효소9는 대부분 고형암 세포에 과발현돼 있으며, 세포 내에서 이산화탄소와 탄산의 상호변환을 촉진하는 효소다.

개발된 광역학치료제를 사람 유방암 세포를 이용한 동물 모델에 투여하자 아세타졸아미드가 없는 광역학치료제에 비해 4배 이상 종양의 부피가 줄어든 것을 확인했으며, 부작용도 없었다.

개발된 광역학치료제가 암 혈관 형성 억제 효과가 있다.

암 조직은 성장할수록 저산소 상태가 유발돼 스스로 생존을 위해 많은 영양분이 있어야 한다.

그 때문에 암세포는 암 조직으로 영양분을 더 유입시키고자 신생혈관 형성을 촉진하는 인자들을 분비한다.

연구팀이 이에 새로 개발한 광역학치료제를 투입해 암 신생혈관과 밀접한 단백질 ‘혈관내피성장인자A(VEGFA)’와 ‘혈관신생단백질2(ANGPT2)’ 치료 후 현저히 줄어든 것을 확인했다.

광역학치료제가 암 조직을 더는 자라지 못하게 한다는 것을 입증한 것이라고 연구팀은 설명했다.

혈관내피성장인자A는 주로 혈관신생을 유도하며 대부분 고형암 조직에 나타난다.

혈관신생단백질2은 혈관신생 과정에서 주로 혈관의 성숙과 안정화 단계에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려졌다.

김종승 교수는 “새로운 방식의 표적지향형 광역학치료제를 개발한 것”이라며 “현재까지 초기 임상단계 수준의 연구를 수행했고 약물의 체내 동태, 인체에서의 안전성 평가 등의 후속연구를 통해서 실제 임상에서 사용할 수 있도록 추진할 계획”이라고 말했다.

이 연구결과는 지난 7일 화학 분야 국제학술지 ‘미국화학회지’ 표지논문으로 실렸다. 최소망 기자somangchoi@

▲ 표적지향형 광역학치료제의 치료 메커니즘 및 동물실험 결과

▲ 2017년 6월 7일 미국화학회지 표지 논문

▲ 고려대 김종승 교수

▲ 고려대 김종훈 교수.

▲ 성균관대 이진용 교수.

▲ 미국 텍사스대 조나단 세슬러 교수