교모세포종 줄기세포 표적…항암 효과 136% 높인 치료제 개발

연세대 의대·세브란스병원 연구팀

수술 이후 항암 치료 반응 확인하는
종양 기반 플랫폼도 만들어

[아시아경제 이관주 기자] 교모세포종 항암제가 암 줄기세포를 표적해 치료 효과를 높이는 치료제를 국내 연구진이 개발했다.

연세대 의과대학 의학공학교실 성학준·유승은 교수·백세움 연구원, 세브란스병원 신경외과 강석구·윤선진 교수 연구팀은 교모세포종 항암제 치료 효과를 136% 높이는 운반체를 개발했다고 14일 밝혔다.

교모세포종은 뇌 신경세포에 생기는 암으로 진행이 빠르고 치료가 어려워 최악의 암 중 하나로 꼽힌다. 환자 평균 생존기간은 18개월, 5년 생존율을 3% 미만에 그칠 정도다. 치료를 위해서는 수술 이후 14일 안에 방사선, 항암 치료를 시행해야 한다. 전이가 빠른 만큼 항암제의 효과가 다른 암종에 비해 떨어진다.

연구팀은 교모세포종의 이러한 특성을 해결하고자 항암제를 뇌암 줄기세포까지 운반해 치료 효과를 높이는 치료제와 함께 방사선과 항암 치료의 반응을 살필 수 있는 뇌암 미니어처를 개발했다.

연구팀 개발 치료제를 투여했을 때 암세포 이동이 적었다.

먼저 수술에서 얻은 종양 조직을 배양해 실제 뇌종양 환경을 구현한 미니어처를 제작했다. 그동안 교모세포종의 방사선, 항암 치료 효과를 확인하는 미니어처에는 환자 세포를 활용해왔다. 종양 배양법은 기존 세포 배양법보다 성공률은 약 69% 높았고, 배양 기간은 3주 정도 단축할 수 있었다. 특히 수술 2주 안에 후속 치료를 이어가는 교모세포종에서 종양 배양 방법은 미니어처 제작 기간을 단축해 환자 맞춤형 치료를 가능하게 한다.

이어 뇌종양 줄기세포에서 유래한 '나노베지클'을 제작해 약물을 전달하는 치료제를 개발했다. 나노베지클은 DNA, RNA 등이 안정적으로 포장돼 약물 담지가 가능한 나노 크기 전달체이다. 연구팀은 종양을 21일 이상 배양했을 때 조직을 이탈하는 암 줄기세포를 발견, 이를 표적으로 했다. 그 결과, 종양 조직에 항암제만 투여했을 때 항암 효과는 22%에 그쳤으나 연구팀이 개발한 치료제를 함께 넣으면 52%로 높아졌다. 강 교수는 “전이가 빨라 수술 후 항암 치료 효과가 다른 암종에 비해 떨어졌던 교모세포종에서 환자 맞춤형 치료의 기반을 구축했다”고 이번 연구의 의의를 설명했다.

이번 연구는 바이오 소재 분야 국제학술지인 '어드밴스드 헬스케어 머터리얼스(Advanced Healthcare Materials, IF 11.092)' 최신호에 게재됐다.

이관주 기자 leekj5@asiae.co.kr