경희대학교 응용화학과 김광표 교수 연구팀이 기존 치료에 반응하지 않는 난치성 방광암을 정밀하게 표적하는 차세대 항체-약물접합체(ADC) 기술을 개발했다. 암세포 내부로 실제 유입되는 항체를 먼저 선별하는 새로운 전략을 적용해 종양 억제와 생존 기간 연장 효과를 동시에 입증, 방광암 치료의 새로운 가능성을 제시했다.
이번 연구 성과는 세계적 권위의 국제학술지 『Science Advances(IF=12.5)』 1월 호에 게재됐으며, 방광암 분야 권위자인 미국 노스웨스턴대학교 병원의 조슈아 믹스(Joshua Meeks) 교수가 논문 담당 편집위원으로 참여했다.
방광암은 진단 시 약 20~30%가 이미 근육층을 침범한 상태로 발견되며, 전이와 재발이 잦아 예후가 불량한 암으로 알려져 있다. 특히 전이성 방광암은 기존 항암화학요법이나 면역항암제에 대한 반응률이 낮아 새로운 치료 전략 개발이 시급한 분야다.
김광표 교수 연구팀은 강원대학교 김미경 교수, 서울대학교 이유진 교수, 미국 UCLA 존 리(John Lee) 교수 등 국내외 연구진과 공동연구를 통해 난치성 방광암을 표적으로 하는 신규 ADC를 개발했다. 연구팀은 차세대 항암 기술로 주목받는 ADC의 한계였던 항체의 세포 내 전달 효율 부족 문제에 주목했다.
기존 ADC는 표적 단백질을 먼저 정한 뒤 항체를 제작하는 방식으로, 실제 암세포 환경에서 항체가 충분히 내재화되지 않아 기대한 치료 효과를 내지 못하는 경우가 많았다. 이에 연구팀은 접근 방식을 전환해 살아있는 암세포 표면에 다수의 항체를 반응시킨 뒤, 실제로 세포 내부로 침투하는 항체만을 선별하는 전략을 적용했다.
이렇게 발굴한 항체를 강력한 항암 약물과 접합해 ADC로 제작한 결과, 방광암 세포에서 뚜렷한 암세포 사멸 효과가 확인됐으며, 동물실험에서는 종양 성장 억제와 생존 기간 연장 효과가 관찰됐다. 특히 정상 세포나 표적이 없는 경우에는 독성이 거의 나타나지 않아 정밀 표적 치료제로서의 안전성도 입증됐다.
김광표 교수는 “이번에 발굴한 항체는 단독으로도 우수한 표적이지만, 이를 활용한 이중항체 ADC는 세포 내재화를 강력하게 촉진하는 플랫폼 기술로 확장성이 매우 크다”며 “기존에 내재화 효율 부족으로 개발이 중단됐던 항체들도 새로운 정밀 항암제로 재탄생할 수 있는 가능성을 제시했다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 경희대학교 글로벌핵심융복합과제, 강원대학교의 지원을 받아 수행됐다.
