가톨릭대, 항암제 내성 암 치료 효능 높인 약물 복합 리포좀 개발

수소펌프저해제와 항암제가 함께 봉입된 리포좀 기반 신개념 약물 전달체
P-gp 과발현된 다약제 내성 암 실험동물에서 개발 치료제형의 암 세포 사멸 효과 확인

[이데일리 이순용 기자] 항암제에 내성이 있는 암을 치료하기 위한 두 가지 약물이 함께 봉입된 약물 전달체가 개발됐다.

가톨릭대 바이오메디컬화학공학과 나건 교수 연구팀은 P-당단백질(P-glycoprotein, P-gp)의 활성을 억제할 수 있는 수소펌프저해제와 항암제가 함께 봉입된 리포좀 제형을 개발했다. 이번 연구 결과는 약물 전달 분야의 유명 국제학술지인 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈(Journal of Controlled Release)‘에 실렸다.

국가암정보센터의 통계에 따르면 암 환자의 5년 상대 생존율은 60% 이상이다. 의학 발달로 생존율이 갈수록 증가하고 있지만, 기존 암 세포가 치료과정 중 완전히 제거되지 않아 재발하는 등 여전히 완치가 어려운 상황이다. 특히 재발된 암은 기존 항암제뿐만 아니라 다른 항암제에도 내성을 가져 치료하기 힘든 경우가 많다.

이처럼 다양한 항암제에 내성을 갖는 다약제내성(Multidrug resistance, MDR) 암을 치료하기 위해 많은 화학민감제가 개발되었으나 심각한 부작용으로 임상에서의 활용이 제한되고 있다. 이에 다약제내성을 일으키는 주요 원인인 P-당단백질의 과발현 및 활성을 저해하는 동시에 부작용이 적고 인체에 안전한 화학민감제의 개발이 필요한 시점이다.

가톨릭대 나건 교수 연구팀은 수소펌프저해제를 P-당단백질의 발현 및 활성 저해용 화학민감제로 활용하여 항암제와 함께 생체적합성 리포좀에 봉입한 약물 전달체를 개발했다. 수소펌프저해제는 위장 벽 세포에 작용하여 위산을 분비하는 수소-칼륨 에이티피에이제(H/K-ATPase)를 억제하는 약물로, 미국을 비롯한 많은 국가에서 위산억제제로 사용되는 등 안전성 높은 약물로 알려져 있다.

실험 결과, 연구팀이 개발한 전달체가 항암제의 독성을 줄이는 동시에 다약제내성을 극복하는 것으로 확인됐다. 이는 수소펌프저해제가 생체적합성 리포좀에 항암제와 함께 봉입되어 세포 내 소기관인 엔도좀과 세포질 사이의 pH 차를 최소화해 항암제의 엔도좀 탈출을 돕는 동시에 P-당단백질과 결합해 P-당단백질의 활성을 억제한 영향으로 확인됐다.

나건 교수는 “항암제는 암 세포 뿐만 아니라, 정상 세포에도 독성이 있어 부작용이 심하기 때문에 안전하고 효과적으로 항암제의 효능을 높이는 기술 개발이 필요했다”며 “이번에 개발한 약물 복합형 리포좀 치료제가 일반 암 치료 뿐만 아니라, 반복된 항암치료로 항암제에 내성을 갖게 된 환자들의 치료효과를 향상시키는데 도움이 될 수 있길 바란다”고 말했다.

수소펌프저해제와 항암제를 함께 봉입하는 리포좀의 치료 개념도. V형 ATP가수분해효소와 P-당단백을 저해하는 수소펌프저해제와 항암제를 함께 봉입한 리포좀의 치료에 대한 모식도로, 친수성인 수소펌프저해제에 의해 엔도좀의 pH 구배가 붕괴되고 P-당단백질도 저해되어 항암제가 쉽게 세포에 작용할 수 있는 환경을 조성한다.

이순용 (sylee@edaily.co.kr)