말기암 환자 면역세포 기능 회복시키는 단백질 발견

면역항암치료제 개발 기대

국내 연구진이 전이성 암 환자 면역세포 기능을 회복시키는 치료 길을 열었다.

미래창조과학부 기초연구지원사업, 차세대신약기반기술개발사업 등을 수행한 강창율 서울대 교수 연구팀은 '특정 단백질(인터루킨21)'이 전이암, 말기암 환자의 감소 또는 소실된 체내 면역세포(자연살해세포) 기능을 회복한다는 사실을 최초로 밝혔다. 인터루킨-21은 몸 안에 들어온 세균이나 바이러스 등을 체내 면역계가 맞서 싸우도록 자극하는 단백질을 말한다.

암세포 표면에는 면역세포가 암세포를 제거할 수 있도록 돕는 주조직성 복합체Ⅰ가 있다. 하지만 전이암, 말기암 환자의 경우 주조직성 복합체Ⅰ가 감소 또는 소실돼 체내 면역세포인 T 세포가 암세포를 제거할 수 없게 된다. 동시에 다른 면역세포인 자연살해세포는 기능을 상실해 환자 치료에 어려움이 있다.

MHC class I 결핍 암에 침투된 기능 소실된 자연 살해 세포의 IL-21에 의한 기능 회복 모식도

연구팀은 주조직성 복합체I(MHC class I)를 소실한 암세포가 자연살해세포에 의해 초기에 제거 되지만 장기적으로는 자연살해세포의 기능 소실(exhaustion)을 유도해 암이 진행/전이 된다는 것을 밝혔으며, 면역 체계에서 중요한 역할을 한다고 알려진 사이토카인(신체의 방어 체계를 제어하고 자극하는 신호 물질)인 인터루킨-21이 기능 소실된 자연살해세포(exhausted NK cells)를 회복시켜 암세포를 제거할 수 있음을 세계 최초로 밝혔다.

연구팀은 인터루킨21(IL-21)이 전이암/말기암 치료에 효과가 있음을 생쥐모델 뿐 아니라, 암환자의 암 조직으로부터 얻은 기능 저하 자연살해세포 실험을 통해서도 증명했다.

이는 향후 항암면역치료에 있어서 인터루킨21(IL-21)의 중요성과, 전이암/말기암 환자들을 치료할 수 있는 새로운 방법을 제시했다고 볼 수 있다. 인터루킨21(IL-21)을 활용한 다양한 종류의 항암면역치료제가 개발될 것으로 기대할 수 있다.

강창율 교수는 “이 연구는 전이암/말기암 환자에서 항상 발견되는 주조직성 복합체 I (MHC class I)가 결핍된 암세포를 치료할 방법을 최초로 제시하였으며, 향후 인터루킨-21(IL-21)을 활용한 면역항암치료제 개발을 통해 말기암 환자의 치료 길을 열 것으로 기대된다”고 말했다.

강창율 교수와 서형석 연구원(서울대)의 이번 연구는 세계적인 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 6월 6일자에 게재됐다.