高大의대 윤원석 교수팀, 대장암 표적치료하는
RNA 기반 미생물 항암제 개발 성공

고려대학교 의과대학 알레르기면역연구소(소장 유영) 윤원석 교수팀이 연세의대 김병모 교수와 공동연구로 대장암 항암효과가 있는 RNA 기반 미생물을 만드는 데 성공해 주목을 끌고 있다.

연구팀은 대장암 환자에게 상대적으로 많이 발현하는 인히빈 알파(INHIBIN ALPHA) 유전자를 발굴해 암 억제와 관련되어 있음을 밝혀냈다. 나아가 인히빈 알파 유전자를 표적치료하기 위한 작은 간섭 RNA(small interfering RNA) 2종을 개발해 암세포 치료 효과를 확인했다.

RNA 기반 의료기술은 암 표적치료에 용이해 널리 활용되어 왔지만 암세포에 선택적인 RNA 전달이 어렵다는 한계가 있었다. 연구팀은 식중독균의 백신으로 개발된 살모넬라균이 암세포 부근에 집중적으로 자라는 성질에 착안했으며, 작은 간섭 RNA 항암제를 효율적으로 전달해 항암효과를 유도하는 표적치료용 신기능 미생물을 개발했다.

연구팀은 RNA 기반 미생물 항암제를 대장암을 이식한 실험쥐에 주입해 암세포에 융화되어 독성을 이끌어내도록 유도했다. 실험 결과, 아무런 처리를 하지 않은 대장암 실험쥐는 70일 후 모두 사망한 것에 비해 RNA 기반 미생물 항암제를 주입한 대장암 실험쥐는 60%이상 생존율을 보였다. 이는 인히빈 알파 유전자를 억제하는 작은 간섭 RNA를 전달하는 살모넬라균이 별다른 부작용 없이 암세포를 사멸시키는데 뛰어난 효과가 있다는 사실을 입증한 것이다. 또한 대장암 외에 피부암세포를 사멸시키는 데도 직접적으로 영향을 끼친다는 사실을 확인했다.

연구책임자인 윤원석 교수는 “미생물 공학 기술을 이용한 RNA 항암제는 진단 및 치료에 널리 활용될 수 있고 현재 대장암, 피부암등 여러 암세포에서 암 억제 효과가 보이고 있으나 인종에 따라 발병 패턴과 양상에 큰 차이가 있어 환자의 특성에 따른 별도의 연구가 필요한 상황”이라며, “이번 연구결과가 대장암으로 고통 받는 환자들을 위해 보다 개선되고 안전한 치료에 크게 기여하길 바란다”고 소감을 밝혔다.

한편, 이번 연구결과는 한국연구재단의 지원을 받아 진행됐으며, 현재 고려대학교 산학협력단 특허등록이 결정됐다. 또한 세계적으로 저명한 국제학술지 ’Annals of Oncology‘에 ‘항암치료에 있어서 인히빈알파유전자에 대한 작은간섭RNA를 유전공학적으로 재조합한 살모넬라의 치료적 장점(원제: Therapeutic advantage of genetically engineered Salmonella typhimurium carrying short hairpin RNA against inhibin alpha subunit in cancer treatment)’이라는 제목으로 게재됐다.

<사진 1> RNA 항암제를 전달하는 살모넬라백신균주

<사진 2> RNA 항암제를 전달하는 살모넬라백신 개발 모식도