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- 2021년 11월 25일 (목)
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대장균 부착 단백질 함유 광열 치료제로 원발성 암 치료…암 전이·재발 완벽 차단 의생명공학과 박사과정 황주영 연구원·진준오 교수, ‘면역 암 치료’ 연구 성과 면역암치료 분야 국제학술지 게재 … 최근 3년간 관련 분야 SCI 논문 44편 발표 [2021-8-26] <영남대학교 의생명공학과 황주영 연구원(왼쪽)과 진준오 교수> 영남대학교 의생명공학과 연구팀이 암의 재발과 전이를 완벽히 차단하는 원발성 암 치료 방법을 찾아냈다. 암 환자의 90% 이상이 재발과 전이로 인해 사망하기 때문에 이번 연구 성과가 더욱 주목된다. 수술, 방사선 치료, 광열 치료와 같은 국소 치료 후 남아 있던 암세포가 수개월 혹은 수년 후 재발되거나 혈관을 통해 전이되면서 다른 조직에서 암을 유발한다. 이 같은 국소 치료는 암의 재발과 전이를 막기에는 한계가 있다. 이에 비해 ‘면역 암 치료’는 우리 몸 면역 세포의 활성을 이용하여 암세포의 사멸을 유도하는 방법이다. 암 항원에 대한 특이적인 면역 활성은 부작용 없이 암세포만을 선택적으로 사멸시킬 수 있다. 하지만, 암세포에서 발현되는 암 항원 단백질을 발굴하기에는 큰 어려움이 있고, 암 항원 단백질 자체로는 면역 활성을 유도할 수 없다는 점에서 이를 극복하기 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 영남대 의생명공학과 진준오(41) 교수는 “면역 암 치료의 한계를 극복하기 위하여 원발성 암을 광열 치료해 발생한 암 항원과 대장균 부착 단백질을 혼합하는 방법으로 암에 대한 특이적인 면역 활성을 유도했다. 이로 인해 암의 전이 및 재발을 완벽하게 차단하는 암치료법을 개발했다”고 연구 성과를 밝혔다. 이번 연구는 영남대 대학원 의생명공학과 박사과정에 재학 중인 황주영(28) 연구원이 제1저자로, 진준오 교수가 교신저자로 참여했다. 한국연구재단 신진연구사업 지원으로 진행된 이번 연구결과는 면역암치료 분야 국제학술지 <암 면역 치료 저널>(Journal for immunotherapy of cancer, 영향력지수(IF) 13.751) 7월호에 게재됐다. 연구팀은 선행연구에서 대장균의 부착 단백질인 ‘FimH’가 사람과 쥐 체내에서 면역 활성을 유도할 수 있고 암 항원과 혼합 투여로 암 성장을 억제한다는 연구 결과를 도출해 학계의 주목을 받은 바 있다. 해당 연구 결과는 지난해 국제학술지 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communicaitons)에 개재된 바 있다. 이번에 연구팀은 광열치료에 사용되는 광열제와 면역 활성 능력을 보유한 FimH를 포함하는 ‘열 반응성 하이브리드 나노입자(F-TRH, FimH-containing thermal responsive hybrid nanoparticles)’를 제조했다. ‘F-TRH’는 근적외선 레이저에 반응해 광열치료로 원발성 암을 제거하였고, 이때 암세포의 사멸 과정에서 방출된 암 항원과 나노입자에서 방출된 면역 활성제인 FimH에 의해 암 항원 특이적 면역 활성을 유도하는 것을 확인했다. 이 면역 반응이 다시 투여된 폐 전이 또는 재발 암의 성장을 완벽하게 차단했다. 연구팀은 “이번 연구에서 하나의 나노입자 내부에 광열 치료를 위한 광열제와 체내 면역 세포를 활성 할 수 있는 면역 활성제를 동시에 포함하고 있는 광열면역치료제를 개발한 것”이라면서 “이 광열면역치료제는 흑색종이나 유방암과 같이 광열치료가 가능한 암에 대해 특이적으로 적용 가능 할 것이고 원발성 암의 치료로 전이나 재발 암 또한 완벽히 차단 할 수 있을 것”이라고 기대했다. 영남대 의생명공학과 진준오 교수 연구팀은 최근 3년간 <네이처 커뮤니케이션즈>, <암 면역 치료 저널>, <세포 사멸 및 분화>(Cell Death and Differentiation) 등의 저명 학술지에 44편의 논문을 발표하는 등 국제적으로 주목받는 연구 활동을 펼치고 있다.
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합성 핵산분자 이용 ‘면역 활성 유도 항바이러스 핵산나노입자’ 개발 에이즈 환자 면역세포 활성 유도 및 HIV 감염세포 제거 확인 코로나19 치료제·백신 개발에도 응용 가능 바이오 소재 분야 국제 저명 학술지 ‘Biomaterials’ 최신호 게재 [2021-11-4] <img src="https://www.yu.ac.kr/_attach/yu/editor-image/2021/11/WjFTpjargahIHhDMzzDOXMQzTB.jpg" class="fr-fic fr-dib fr-draggable" data-path="/_attach/yu/editor-image/2021/11/WjFTpjargahIHhDMzzDOXMQzTB.jpg" data-size="181704" data-success="true" data-file_name="WjFTpjargahIHhDMzzDOXMQzTB.jpg" data-width="650" data-alt="screen shot" data-height="485" noto="" sans="" kr",="" notosanscjksc,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" start;"="" style="margin: 5px auto; padding: 0px; border: 0px; vertical-align: top; max-width: 100%; cursor: pointer; position: relative; display: block; float: none; color: rgb(51, 51, 51);"> 영남대학교와 부경대학교 공동 연구팀이 ‘인체 면역결핍 바이러스(HIV)’ 감염 환자, 즉 에이즈(AIDS, 후천성면역결핍증) 환자를 치료할 수 있는 길을 열었다. 영남대 의생명공학과 진준오 교수(왼쪽 사진)와 부경대 화학과 곽민석 교수 연구팀이 ‘면역 활성 유도 항바이러스 핵산나노입자’를 개발한 것. 이 핵산나노입자가 HIV 감염 환자의 면역세포를 활성시킴과 동시에 HIV 감염세포를 제거할 수 있다는 것을 연구를 통해 확인했다. 에이즈의 원인 바이러스인 HIV에 감염된 환자의 몸은 면역 체계가 손상되어 병원균의 침입에 취약하다. 따라서 HIV를 제거하며 손상된 면역체계를 회복하는 것은 에이즈 치료의 중요한 난제로 남아있다. 연구팀은 지질핵산과 면역세포를 활성화하는 면역증강제를 화학적으로 결합한 직경 약 14나노미터(nm, 10억분의 1미터)의 구(球)형 면역증강 핵산나노입자를 만들었다. 이를 이용하여 HIV 감염 환자의 혈액 내 면역 세포 활성 유도 능력과 항바이러스 효과를 검증했다. 연구팀은 “이번에 개발한 핵산나노입자는 HIV 감염 환자 혈액에서 형질 수지상세포(Plasmacytoid Dendritic Cell)의 활성으로 항바이러스 단백질의 대량 분비를 유도하였고, 자연살해세포(Natural Killer Cell)의 증식과 활성도 유도했다. 또한 HIV의 잠복기 전환(Latency Reversal)에도 효과가 있는 것을 확인했다”면서 “사용된 지질핵산은 화학적 합성으로 특수한 작용기의 도입 및 대량 생산이 가능해 임상시험에 용이할 뿐만 아니라 체내 독성이 적은 생체 친화적 소재여서 에이즈 치료제로 개발될 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구를 주도한 영남대 의생명공학과 진준오 교수는 “이번에 개발한 핵산나노입자에 코로나 바이러스의 항원 단백질을 탑재하는 방법으로 COVID-19 바이러스의 치료제나 백신 개발에도 활용 가능할 것”이라고 기대했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중점연구소사업과 중견연구지원사업으로 수행됐으며, 바이오 소재 분야 국제 저명 학술지 <바이오머티리얼스>(Biomaterials, 영향력지수(IF) 12.479) 최신호(10월)에 게재됐다.
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