순천향대는 나노화학공학과 임정균 교수팀이 암세포에 선택적으로 약물을 쉽고 빠르게 전달 할 수 있는 새로운 약물접합체(drug conjugate)를 개발해 대장암 치료에 새 지평을 열었다고 2일 밝혔다.
임정균 교수 연구팀은 널리 쓰이는 항암제인 캠토테신(camptothecin)을 암세포에만 선택적으로 전달할 수 있는 약물 전달체 개발에 초점을 맞춰, 정상세포를 보호하고 약물에 의한 부작용을 크게 줄이는 방법을 찾았다.
보통 암 환자는 세포를 파괴할 수 있는 강력한 약물을 복용하거나 투여 받는데, 이러한 약물들은 암세포와 정상세포를 구분하지 못해 암 환자의 혈류를 따라 온몸에 퍼져 특정 질환·종양 부위에 약물의 농도가 낮게 분포되는 단점이 있다.
특히, 항암 약물은 온 몸을 돌며 건강한 정상세포도 손상시키며 메스꺼움, 피로, 감염, 모근의 세포 및 모낭의 손상으로 인한 탈모, 구강염, 치아 문제, 소화기 계통 등 다양한 부작용을 가져오기도 한다.
아울러, 암세포에 대한 약물의 침투 농도가 낮아서 환자는 약물을 장기간 투여할 필요가 생겨 약물 내성도 초래할 수 있는 문제점이 있다.
이에 연구팀은 종양 표적 기능을 가진 iRGD 펩타이드에 항암제를 결합시키는 방식으로 새로운 약물접합체를 개발, 기존보다 대장암 세포에 30배 이상의 농도로 빠르게 투과하며 암세포를 사멸시키는 효과를 거두었다.
또 약물 접합체를 정상세포에 주입했을 때 항암제의 정상세포 침투를 저지, 정상세포의 손상을 막았다.
연구팀은 대장암 환자로부터 이종이식된 대장암 쥐에게 약물접합체를 20일 동안 투여한 결과 기존 약물접합체에 의한 종양 억제율(tumor inhibition ratio)이 약물단독 투여인 경우보다 20%에서 45%로 2배 이상 증가하여 새로운 약물접합체가 동물실험에서도 효과가 뛰어나다는 것을 입증했다.
교신저자인 임정균 교수는 “대장암 치료에 있어서 약물접합체를 사용할 경우 환자는 기존 항암제의 투여량을 현저히 줄일 수 있고 약물에 대한 부작용과 내성을 획기적으로 낮출 수 있어 향후 대장암 치료에 큰 도움이 될 것”이라며 “대장암뿐만 아니라 대장암 복막 전이 치료에도 연구를 확대하겠다”고 말했다.
연구 결과는 최근 '대장암 치료를 위한 종양 유도 펩타이드 iRGD-접합체의 캠토테신의 종양 내 축적의 향상(Tumor-Homing Peptide iRGD-Conjugate Enhances Tumor Accumulation of Camptothecin for Colon Cancer Therapy)'이라는 제목으로 국제학술지 European Journal of Medicinal Chemistry (IF: 6.7, 약학 분야 상위 11% 내, 2022 JCR 기준) 12월호 온라인판에 게재되었다.
한편, 이번 연구는 약물접합체의 설계와 개발은 순천향대 나노화학공학과 임정균 교수팀이, 항암효과 측정 및 동물실험은 순천향대 천안병원 전섭 교수팀이 공동연구로 진행됐으며, 한국연구재단 기본연구, 한국연구재단 4단계 두뇌한국21사업의 지원을 받아 수행되었다.
