생체내의 면역시스템을 모방한 나노소재 (Advanced Functional Materials)

암 항원 및 면역활성화 물질의 전달효능 향상을 통한 치료용 면역세포 활성화 기술

항암면역치료기술은 암세포 조직 내에서 활성화 된 면역세포가 림프기관으로 이동하여, 암을 공격할 수 있는 T세포 (CTL) 등에 암에 관한 정보를 전달하여 최종적으로 암의 사멸을 유도한다2010년도에 FDA에 의해 승인된 수지상세포 (Dendritic cells)기반 항암치료기술은 면역세포를 면역활성화 기법을 통하여 체외에서 활성화시킨 후에, 환자의 몸에 주입하는 방법이다. 하지만, 이러한 체외 활성화 방법은 고가의 처리비용과 낮은 치료효과라는 치명적 단점으로 인하여, 널리 활용되지 못하고 있다. 그 이유는 T세포에 항원을 제시하는 기능을 담당하는 수지상 세포의 낮은 활성화 효능, 항원의 낮은 전달효율, 림프기관으로 이동성의 부족 및 낮은 T 세포 활성화 효능 과 연관되어 있다.

이번 연구에서 본 연구진은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 생체 내의 면역시스템인 항원과 항체의 특정결합물인 면역 복합체(immune complex)의 면역유도 메커니즘을 모방하면서, 면역활성화 물질을 함유하는 나노복합체를 개발하였다. 본 연구에서 나노복합체 개발을 위해 사용된 첫번째 전략은, 항원(OVA)와 항체(anti-OVA-antibody)의 특정결합물질인 면역 복합체 (immune complex, IC)를 이용하여 Fc 감마 리셉터 매개 세포 내 전달 (FcƳR-mediated uptake)로 인해서 항원의 전달능력 향상, 수지상 세포의 림프기관으로의 이동성, 항원교차제시 (antigen cross-presentation)을 증가시키고자 하였다. 두 번째 전략으로는 면역활성화소재로 잘 알려진 톨 유사 수용체 9 의 작용 체 (TLR9 agonist, CpG ODN)을 이용하여 수지상 세포의 활성화를 더욱 증가시키고자 하였다 (그림 1). 본 연구진은 최종적으로, 이러한 나노복합체 EG7-OVA 소동물 모델을 이용하여 수지상세포의 활성화, T 세포의 활성화 및 암 세포 사멸 효능을 확인 하였다. 

이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지 ‘ Advanced Functional Materials’ 9월 27일에 온라인으로게재되었다.

*논문제목: Immune complexes mimicking synthetic vaccine nanoparticles for enhanced migration and cross-presentation of dendritic cells.

*참여연구진: 임용택(교신저자, 성균관대 교수), 김선영(제1저자, 성균관대 석박통합과정), Hathaichanok Phuengkham(공저자, 성균관대 박사과정), 노영욱(공저자, 성균관대 연구교수), 이홍근(공저자, 성균관대 학부과정), 엄숭호(공저자, 성균관대 교수).