장재훈 영남대 교수, ‘암미세환경 면역기능 저해 원인’ 규명

‘암 치료 신약 개발’ 가능성 높여

영남대학교 약학부 장재훈 교수.[사진=영남대학교 제공]

영남대학교 약학대학 장재훈 교수가 ‘암미세환경(Tumor microenvironment, 암세포가 증식하고 진화하는 환경적 총체)’에서 면역기능을 저해하는 원인을 규명해 암 치료를 위한 신약 개발 가능성을 높였다고 19일 영남대학교가 밝혔다.

강원대 약학대학 고현정 교수 연구팀과 공동으로 진행한 이번 연구 성과는 암 분야 세계 최고 수준의 국제저명학술지 <분자암>(Molecular Cancer, 영향력지수(IF) 27.401, 상위 1%이내)에 게재됐다.

인간의 몸은 병원균이나 암세포에 대항하여 스스로를 보호하기 위한 면역체계를 가지고 있다. 면역 세포 중에서 ‘T세포’는 암세포를 인식하여 제거함으로써 건강한 삶을 유지하게 한다. 하지만, 암미세환경에서는 면역기능을 저해하는 ‘조절T세포(Regulatory T cells)’와 면역 억제 단백질이 증가되는데, 이것을 ‘면역관문(Immune checkpoint)’이라고 한다. 이 면역관문에 의해 암의 성장과 진행이 촉진된다. ‘CTLA4’와 ‘PD-1’이라는 단백질이 면역관문으로 작용하며, 이 단백질이 T세포와 조절T세포에 발현됨으로써 T세포의 면역 기능을 저해한다.

연구팀은 “지금까지 암미세환경에서 면역관문 단백질인 PD-1이 T세포와 조절T세포에서 왜 많이 발현하는지에 대해서 밝혀진 바가 없다”면서 “이번 연구에서 AMPK라는 대사조절 단백질이 PD-1 단백질 발현을 억제시킨다는 것을 확인했고, 암미세환경에서 AMPK 발현이 줄어들어 상대적으로 PD-1이 과발현 된다는 것을 확인했다”고 연구 성과를 밝혔다.

최근 CTLA4와 PD-1의 작용을 억제하는 항체(면역관문억제제)가 개발됐고, 이 항체를 이용한 T세포 활성을 통해 다양한 암 치료에 활용되고 있다. 다양한 종류의 암 환자에서 면역관문억제제가 효과를 나타내고 있으나, 반응률이 낮고 일부 부작용이 있어 이를 해결하기 위한 연구가 필요한 상황이다.

장재훈 교수는 “AMPK를 활성화시켜 암미세환경에서 조절T세포의 PD-1 단백질 발현을 억제함으로써 면역 활성을 증가시켜 효과적으로 암을 제거할 수 있다는 것을 증명했다. AMPK 활성화제와 면역관문억제제를 병용 투여한다면, 면역관문억제제의 효과를 보다 증가시킬 수 있다”면서 “현재 사용되고 있는 면역관문억제제인 항체는 고가의 치료제여서 환자의 비용 부담이 크다. AMPK 활성화제와의 병용 요법 개발을 통해 비용 절감은 물론, 부작용을 최소화하면서 항암효과를 높일 수 있을 것”이라고 기대했다.

한편, 이번 연구는 교육부 4단계 BK21사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업과 원천기술개발사업 등의 지원으로 수행됐다.