한국생명공학연구원(원장 권석윤)은 조이숙 면역치료제연구센터 박사팀이 암을 비롯한 난치성 질환을 효과적으로 공략할 수 있는 차세대 면역세포인 '직접 전환 NK 세포(drNK)'를 개발했다고 18일 밝혔다.
NK 세포는 체내 선천면역세포로, 암세포나 바이러스 감염 세포를 즉각 인식·제거한다. 이에 오랫동안 차세대 면역항암치료제로 주목받아 왔다.
다만 체내에서 오래 살아남기 어렵고, 암 조직 안으로 잘 침투하지 못하며, 암세포의 강한 방어 환경에 기능이 쉽게 약화된다는 한계가 있었다.
연구팀은 한계를 극복하기 위해 NK 세포를 새롭게 만들어내는 접근법에 주목했다. 피부나 혈액 등에서 얻은 일반 세포(체세포)를 다양한 세포로 분화가 가능한 줄기세포 단계로 되돌리지 않고 곧바로 NK 세포로 전환하는 '직접 리프로그래밍' 기술이 핵심이다.
NK 세포로의 분화를 억제하는 특정 유전자(BCL11B)를 조절함으로 짧은 시간 안에 기능이 강화된 NK 세포를 안정적으로 생산할 수 있는 기반을 마련했다.
이렇게 만들어진 NK 세포는 기존 NK 세포에 비해 암세포 인식·공격 능력이 향상됐다. 연구팀은 이를 'drNK 세포'로 명명했다.
연구팀은 drNK 세포 실제 치료 가능성을 치료가 어려운 췌장암 연구 모델을 통해 검증했다. drNK 세포가 췌장암 세포를 보다 정확하게 찾아 공격할 수 있도록, '키메라 항원 수용체(CAR)'라는 표적 인식 장치를 추가로 도입했고, 췌장암 세포 표면에 많이 존재하는 '메소텔린'을 인식하도록 설계해 암세포만 선택적으로 공격하는 맞춤형 NK 세포를 구현했다. 이 세포는 'MSLN-drNK'로 명명됐다.
또 연구팀은 암세포 자체 방어력을 약화시키는 전략도 함께 적용했다. 췌장암 세포가 면역 공격을 회피하는 데 관여하는 단백질인 'PKMYT1'을 억제하자, 암세포가 NK 세포의 공격에 더 취약해졌고, NK 세포와 암세포 간 결합과 인식 신호도 강화됐다. 그 결과 전체적인 항암 효과가 더욱 커졌다.
조이숙 박사는 “이번 성과는 치료용 NK 세포 공급 기반을 넓히는 동시에, 단일 접근만으로는 공략이 어려운 복잡한 질환에 대해 다중 요소를 결합한 맞춤형 치료 전략이 가능함을 보여준 사례”라며 “향후 안전성과 효율성을 더욱 높이는 후속 연구를 통해 실제 적용 가능성을 확대해 나가겠다”고 말했다.
이번 연구 결과는 'Journal of Hematology and Oncology'에 11월 13일 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
