나노기술 플랫폼은 암세포의 면역전환을 가능하게 하여 면역치료에 민감하게 만든다

텍사스 대학 MD 앤더슨 암 센터의 연구팀은 면역 체계가 고형 종양 세포를 보는 방식을 바꿀 수 있는 나노 기술 플랫폼을 개발하여 면역 요법에 더 잘 수용할 수 있도록 했다. 임상 전 연구 결과는 이 적응 가능한 면역 전환 접근법이 많은 암 유형에 광범위하게 적용될 가능성이 있음을 시사한다.

오늘 ‘네이처 나노테크놀로지’에 발표된 이 연구는 활성화 분자를 종양 세포의 표면에 인공적으로 부착하여 생체 내 및 체외 모델 모두에서 면역 반응을 유발하는 이 플랫폼의 사용에 대해 자세히 설명한다. 방사선 종양학 조교수인 원 지앙 박사와 신경외과 교수인 베티 킴 박사가 공동으로 연구를 이끌었다.

지앙 교수는 "이 새로운 플랫폼을 통해 우리는 이제 고형 암을 적어도 면역학적으로 면역요법 치료에 훨씬 더 높은 반응률을 보이는 혈액 암과 비슷하게 전환하는 전략을 갖게 됐다"고 말했다. "만약 우리가 의료현장에서 이 접근법을 번역하고 검증할 수 있다면, 그것은 우리가 전통적으로 잘 반응하지 않았던 암에 대해 면역 치료제의 최대 활동 수준에 더 가까이 접근할 수 있게 해줄 수 있을 것이다."

면역요법은 백혈병이나 림프종과 같은 혈액 암에서 높은 반응률을 보이지만, 고형 암 전체에서 성공은 가변적이었다. 과학자들은 더 나은 반응을 억제하는 메커니즘(기전)을 더 잘 이해하기 위해 노력해왔다. 한 가지 설명은 혈액 암과 고형 암 세포에 대한 면역 조절 분자의 다양한 발현이 면역 세포와 상호 작용하는 방식에 영향을 미친다는 것이다.

신호전달계 림프구 활성화 분자 패밀리 멤버 7(SLAMF7) 수용체는 암세포에 대항하여 신체의 면역세포를 활성화하는 데 중요하며, "나를 먹어!" 라는 신호로 작용한다. 그러나 고형 암 세포가 아닌 혈액 암 세포 표면에서만 거의 발견돼 연구진의 면역전환 접근에 매력적인 표적이 되고 있다.

고형 암 세포에서 SLAMF7의 발현을 촉진하기 위해 연구진은 BiTN(Bis Specif specific tumor-transforming nano jugate (BiTN) 이러한 나노 시스템은 표적 종양 세포의 표면에 결합하는 하나의 분자와 면역 반응을 활성화하는 두 번째 분자로 설계된다.

이번 연구에서 연구진은 BiTN과 SLAMF7, HER2 인식 항체를 이용해 HER2 양성 유방암 세포를 표적으로 삼았다. 실험실 모델에서 나노접합체는 SLAMF7을 유방암 세포에 성공적으로 부착하여 면역세포에 의한 식균 작용(식세포 활동) 또는 섭취를 초래했다. 이 접근법은 또한 유방암 세포를 CD47 항체로 치료하도록 민감하게 만들었다. CD47 항체는 고형 암의 반응을 더욱 증가시키기 위해 종양 세포의 "나를 먹지 마!"라는 신호를 차단한다.

저자들에 따르면, 이 플랫폼의 가장 흥미로운 점 중 하나는 광범위한 잠재적 응용 프로그램이다. 이 접근법은 하나의 암 유형이나 하나의 조절 분자에 특정되지 않고, 오히려 몇 가지 다른 고형 암 유형에 대한 보편적인 전략이 될 가능성이 있다. 또한 개념 증명으로 저자들은 유사한 결과를 가진 삼중 음성 유방암을 표적으로 삼기 위해 항HER2-항체 대신 엽산을 포함한 BiTN을 개발했다.

"이것들은 공학적으로 조작된 구조이기 때문에, 이것은 나노 입자의 표면에 다른 종양 표적화제나 면역 분자를 통합하는 플러그 앤 플레이 접근법으로 사용될 수 있다,"고 김 박사는 말했다. "면역 요법에 반응하지 않은 고형 암 환자들에게, 우리는 이것을 반응하지 않은 종양의 부분을 표적으로 삼을 수 있는 추가적인 이점으로 본다."