임동권 연구팀, 고 민감성 나노입자 조영제 개발…극소량으로 항암면역작용 세포 변화 추적 가능

[글로벌이코노믹 노정용 기자] 고 민감성 나노입자 조영제를 개발해 극소량만으로도 항암면역작용 수지상 세포 변화를 추적할 수 있게 됐다.

고려대는 29일 KU-KIST 융합대학원 임동권 교수가 대구경북첨단의료산업진흥재단(이재태 교수), 경북대학병원(전용현 교수), 전북대학병원(정환정 교수)과의 공동연구를 통해 방사성 동위원소 기반의 분자영상법에 적용 가능한 고 민감성 나노입자 조영제를 개발, 극소량의 나노입자 조영제만을 사용하여 항암면역작용을 하는 수지상 세포(Dendritic Cell)가 생체 내에서 림프절로 이동 및 분포 변화를 명확하게 추적하는 방법을 개발했다고 밝혔다.

수지상 세포는 항암면역작용에서 있어서 항원전달세포(antigen-presenting cell) 중의 하나이며 수상돌기처럼 막의 돌기를 가진 면역세포다. 수지상 세포는 인체에 바이러스, 세균 등 감염이나 종양과 같은 비정상적인 세포가 생겼을 때 이를 인식하고 T-세포에 정보를 제공하여 공격을 유도하는 역할을 한다.

임동권 교수팀의 연구결과는 Nature 자매지인 NPG Asia Materials에 지난 17일자에 온라인 논문으로 게재됐다.(논문명 : Radionuclide-embedded gold nanoparticles for enhanced dendritic cell-based cancer immunotherapy, sensitive and quantitative tracking of dendritic cells with PET and Cerenkov luminescence, NPG Asia Materials (2016) 8, e281; doi:10.1038/am.2016.80)
연구팀은 한 개의 금 나노입자에 수백 개 이상의 짧은 DNA 염기서열이 결합 가능한 특성을 활용하고 특히 아데닌(Adenine) DNA 염기서열의 화학적 반응성을 이용하여, 금 나노입자 한 개당 수천 개의 방사성 동위원소가 결합 가능하도록 했다. 생체내 안정성을 극대화하기 위해 입자표면에 추가적인 보호층 (gold shell)을 형성시키는 방법으로, 고민감성, 고안정성 나노입자 조영제를 완성했다고 연구팀은 설명했다.

항암면역작용에 필수적인 역할을 하는 수지상 세포(Dendritic Cell)에 제조한 조영제를 나노입자로 표지하여 실험동물(mouse)에 주사한 경우, 수지상 세포의 생체 내에서 림프절로의 이동과 축적, 분포 변화를 주사 후 6시간부터 4일동안 분자영상(PET) 및 광학신호를 통해 추적 가능한 것으로 나타났다.

융합대학원 임동권 교수는 "이번 연구는 항암면역작용에 기반한 항암치료 효과의 평가에 필수적인 면역세포들의 생체 내 이동, 분포 및 거동을 민감하고, 정량적인 방법으로 추적 가능함을 보여주는 결과"라며 "고민감성, 고안정성 분자영상 나노입자 조영제의 플랫폼 기술로 활용 가능하여 생체 내 면역세포의 추적 목적 외에 매우 작은 암 조직, 염증 부위 등을 조기에 탐지하는데 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보인다"고 말했다
노정용 기자 noja@