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KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-06-11
과학자들이 간암 세포 대부분이 발현하는 것으로 알려진 단백질을 미세 조정하여 만든 백신이 간암 생쥐 모델에서 매우 효과적인 것으로 나타났다.
알파-피토단백질(Alpha-Fetoprotein, or AFP)은 대개 발생 중에 발현되며, 간암 세포에서도 발현된다. 이전의 연구 결과에 의하면 백신을 반복적으로 투여해도 효과가 없었는데 이는 인체가 이 단백질을 `자신`으로 인식하기 때문이라고 조지아 의대(Medical College of Georgia)와 조지아 리젠츠대 암센터(Georgia Regents University Cancer Center)의 면역학자인 유카이 히 박사가 말했다.
간암은 미국에서 가장 빠르게 증가하며 3년 생존율이 17%에 이르는 치명적인 암 가운데 하나다. 백신은 면역계를 항원이라는 대표적인 물질을 보여줌으로써 침입자를 공격하도록 도와서 인체가 간암의 경우에 AFP를 외부 물질로 인지할 것이다. 항원 공학이라는 과정에서 히 박사는 AFP를 조작하여 면역계가 그것을 충분히 인식하지만 `황소의 눈`이라 할 수 있는 간암 세포에서는 발현되도록 유지하였다. 히 박사와 그의 동료 연구진은 이러한 결과를 `Hepatology` 저널에 보고하였다.
AFP는 약 80% 정도로 거의 모든 간암 세포에서 발현되지만 전형적으로 건강한 성인에서는 발현되지 않는다. 암이 번성하기 위해 세포는 탈분화(dedifferentiation)라는 미성숙 상태로 전환되어야 하며 이는 간암 세포가 발병하는 동안 본 단백질을 발현하여 면역계가 AFP를 `자신`으로 인지할 수 있는 이유라고 할 수 있다. 히 박사가 변형시킨 AFP는 기록 가능한 매개체를 통해 세포로 전달되었다. 렌티 바이러스 벡터는 인체 면역결핍 바이러스(human immunodeficiency virus, HIV)의 기본 체제는 유지하되 유전자 대부분은 포함되어 있지 않다. 이러한 벡터는 특히 수지상 세포를 표적으로 할 경우 면역계 항원을 표출시켜서 T세포를 활성화시키는데 유용하다.
화학물질로 간암을 유발하도록 한 검증된 생쥐 모델에서 이번 백신은 약 90%의 암을 차단하였다. 백신을 투여한 생쥐는 대개 더 많은 T세포를 가지고 있었으며, 재발하기 쉬운 간암에서 유지되고 있는 `황소의 눈`인 더 많은 AFP를 표적으로 작용하였다. 종양 세포의 재발은 5년 내 약 70%의 재발률을 보이는 간암 환자를 위한 불행한 현실을 감안한 시나리오라 할 수 있다고 히 박사는 말했다. 환자는 대개 간의 병변을 제거하는 수술을 받지만 현재 재발을 감소시킬 수 있는 화학 요법과 같은 효과적인 보존 요법은 없다고 한다.
이상적으로 그가 제조한 백신 중 어떤 백신은 언젠가 빠진 중요한 조각을 제공하여 환자의 생존을 극적으로 향상시킬 수 있을 것이라고 히 박사는 말했다. 유사하게 그러한 접근 방법은 또한 고(高)위험 군에 나타나는 질환을 차단하는데 효과가 있을 것이다. 그는 아직 그 백신이 첫 번째 치료가 될 수 있을 것인 지를 조사할 필요가 있다.
그는 최근 국립 암연구소(National Cancer Institute)에서 1백 6천만 달러 연구비를 받아 이번 생쥐 연구를 인체에 적용할 계획이다. "이러한 접근 방법이 생쥐에서 효과가 있다는 것을 알게 되었기 때문에, 인체에서도 효과가 있는지를 확인해야 한다." 그 동안 여러 가능성이 있을 것으로 보였단 암 백신이 인체에서 효과가 별로 없었다는 것을 지적하면서 히 박사는 말했다. 새로운 연구는 건강한 혈액을 얻어 백혈구에서 다수를 차지하며, 수지상 세포가 될 수 있는 단핵세포를 제거하는 것을 포함하고 있다. 연구진은 수지상 세포로 발달하도록 한 후 백신으로 제조한 후 무기를 장착한 수지상 세포가 생쥐에서 AFP를 타깃으로 하는 T세포를 생산하는지를 확인할 것이다. 다음 단계로 바이러스-유사 입자를 개발하여 HIV에서 유래한 전달체의 안전성 우려가 없이 효율성을 유지하고 공장에서 쉽게 재생산 되도록 할 계획이다. 이러한 단백질 기반 전달체는 인체에서 이미 여러 백신에서 사용되고 있다. 히 박사와 그의 연구진은 또한 AFP가 수지상 세포에서 훨씬 더 잘 인지하는 수용체 리간드에 대한 연구를 진행하고 있다.
그는 더 안전한 전달체와 항원을 포함한 리간드를 가진 소위 `삼자(tripatite)` 백신이 강력한 무기가 될 것이라고 확신하고 있다. 이번 연구를 위해 발암 물질 및 B형 간염을 유도한 간암 모델을 사용할 것이다. 간염 백신으로 대개 여러 다른 나라에서 간암 비율이 감소하고 있지만 전례 없는 비만과 당뇨가 증가하고 있다고 히 박사가 말했다. 만성적인 간염과 발암 물질과 마찬가지로 당뇨와 비만 역시 간암의 주요 원인인 만성 염증을 일으킬 수 있다. 이러한 두 가지 상태 또한 더 많은 지방과 포도당을 생산함으로써 물질 대사에 중요한 역할을 하고 있는 다른 기관에도 부담을 준다.
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-06/mcog-lcv060314.php
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