▲ 임정균 순천향대 나노화학공학과 교수  © 온아신문

순천향대학교(총장 김승우) 나노화학공학과 임정균 교수팀이 암세포에 선택적으로 약물을 표적할 수 있는 새로운 약물접합체를 개발, 대장암 치료에 새 지평을 열어 눈길이다.

우선 약물접합체는 약물을 세포 내로 쉽고 빠르게 전달시킬 수 있는 유기물로 이뤄진 약물전달체로, 암의 치료를 위한 화학요법은 암세포의 빠른 성장을 억제하거나 암세포들을 사멸하기 위해 강력한 화학물질을 사용하는 약물 치료법이다.

보통 암 환자는 세포를 파괴할 수 있는 강력한 약물을 복용하거나 투여 받는데, 이러한 약물들은 암세포와 정상세포를 구분하지 못해 암 환자의 혈류를 따라 온몸에 퍼져 특정 질환·종양 부위에 약물의 농도가 낮게 분포되는 단점이 있다.

특히 항암 약물은 온 몸을 돌며 건강한 정상세포도 손상시키며 △메스꺼움, 피로, 감염 △모근의 세포 및 모낭의 손상으로 인한 탈모 △구강염, 치아 문제, 소화기 계통 등과 같은 부작용을 가져오기도 한다.

또 암세포에 대한 약물의 침투 농도가 낮아서 환자는 약물을 장기간 투여할 필요가 생겨 약물 내성도 초래할 수 있는 문제점이 있다. 

임정균 교수 연구팀은 이러한 문제점에 주목해 기존에 널리 쓰이는 항암제인 ‘캠토테신’을 암세포에 선택적으로 전달할 수 있는 약물전달체 개발에 초점을 맞췄다.

이에 연구팀은 암세포 침투가 가능하다고 알려진 'iRGD 펩타이드'를 활용해 항암제를 펩타이드와 결합시킨 가운데 이를 위해 'iRGD 펩타이드'와 '캠토테신'을 연결시켜줄 수 있는 새로운 링커와 'iRGD 펩타이드-캠토테신'으로 이뤄진 새로운 약물접합체를 개발한 것이다.

이러한 약물접합체는 기존 약물 단독보다 대장암 세포에 30분 내로 빠르게 투과했고, 대장암 세포 안으로 약 30배 이상의 농도로 침투해 대장암 세포의 사멸을 효과적으로 발생시켰다.

여기에 약물접합체를 정상세포에 주입했을 때 항암제가 정상세포 안으로 침투를 못해 정상세포의 손상을 막았다.

연구팀은 대장암 환자로부터 이종이식된 대장암 쥐에게 약물접합체를 20일 동안 투여한 결과 기존 약물접합체에 의한 종양 억제율이 약물단독 투여인 경우보다 20%에서 45%로 2배 이상 증가해 새로운 약물접합체가 동물실험에서도 효과가 뛰어나다는 것을 입증했다.

임정균 교수는 "대장암 치료에 있어 약물접합체를 사용할 경우 환자는 기존 항암제의 투여량을 현저히 줄일 수 있고, 대장암 환자의 약물에 대한 부작용과 내성을 획기적으로 줄일 수 있어 향후 대장암 치료에 큰 도움이 될 것으로 전망된다"며 "앞으로의 연구는 대장암뿐만 아니라 대장암 복막 전이 치료에도 확대해 진행할 것"이라고 말했다.

한편 연구 결과는 최근 '대장암 치료를 위한 종양 유도 펩타이드 iRGD-접합체의 캠토테신의 종양 내 축적의 향상'이란 제목으로 국제학술지 European Journal of Medicinal Chemistry(IF: 6.7, 약학 분야 상위 11% 내, 2022 JCR 기준) 12월호 온라인판에 게재됐다.

또 이번 발표된 연구 결과에서 약물접합체의 설계와 개발은 순천향대 나노화학공학과 임정균 교수팀, 항암효과 측정 및 동물실험은 순천향대 천안병원 전섭 교수팀이 공동연구로 진행된 가운데 한국연구재단 기본연구 및 한국연구재단 4단계 두뇌한국21사업의 지원을 받아 수행됐다.