암세포 기막히게 찾아내 공격하는 '세균 항암제'…전이·재발도 막았다

[박정렬의 신의료인]
화순전남대병원 민정준 원장 연구팀
새로운 '박테리아 항암제' 개발 성공

민정준 화순전남대병원장(핵의학과 전문의)이 박테리아(세균)을 이용한 항암제 연구에 대해 설명하고 있다./사진=화순전남대병원

세균을 이용한 항암제를 개발 중인 민정준 화순전남대병원장(핵의학과)이 또 다른 '무기'를 선보였다.

화순전남대병원은 13일 민 병원장 연구팀이 새로운 방식의 '박테리아(세균) 항암제' 개발에 성공했다고 밝혔다. 식중독균인 살모넬라균에 대장균의 세포 용해 단백질인 '사이토라이신A'(cytolysin A)와 비브리오균에서 면역 유발 물질을 생산하는 '플라젤린 B'(flagellin B)를 탑재한 것이다. '플라젤린B+인터루킨15' 융합 단백질에 이어 민 병원장이 개발한 두 번째 '박테리아 항암제' 성과다.

살모넬라균은 면역세포를 회피하는 암을 기막히게 찾고 산소가 부족한 암 조직에서도 빠르게 증식한다. 정상조직보다 암 조직에서 약 10만배 이상 많이 증식한다. 민 병원장은 '씨앤큐어'라는 회사를 설립해 살모넬라균의 이런 특징을 활용해 항암제를 개발하고 있다. 살모넬라균을 몸통으로 삼고, 유전공학적으로 면역세포를 끌어들이는 '손'을 붙이면 암세포를 죽이고 재발 시 2차 사멸시키는 '이중 효과'를 기대할 수 있다.

민 병원장은 이번 연구에서 유전공학을 활용해 독성을 줄인 살모넬라 균주가 암 조직에서 '사이토라이신A'와 '플라젤린B'를 생산하도록 만들었다. 2017년 이미 면역 항암효과를 확인한 '플라젤린B'에 암세포의 면역학적 사멸을 유도하고 수지상세포라는 면역세포를 활성화하는 '사이토라이신A'를 결합한 것이다.

쥐의 대장에 암세포를 이식하고 3주 정도 지나자 복강과 간 등에 전이가 일어났다(사진 위). 이런 쥐를 살모넬라균으로 치료하자 전이암이 현저히 줄었다(사진 아래). 빨간색이 암세포./사진=화순전남대병원

효과는 강력했다. 동물실험 결과 새로운 박테리아 항암제는 처음 발생한 암(원발암)은 물론 폐와 간에 전이된 암(전이암)도 억제하는 효과를 보였다. 사이토라이신A는 암세포를 제거할 뿐만 아니라, 죽은 암세포의 정보를 기억해 재발을 억제하는 '암 백신' 효과를 나타내는 것으로 확인됐다.

민 병원장의 '박테리아 항암제'는 현재 사용 중인 면역항암제와 병용하면 20~30%에 불과한 치료 효율을 극대화할 수 있을 것으로 전망된다. 실제 면역항암제는 주요 적응증인 악성 흑색종의 약 40~65%와 비소세포암의 45~85%에서 치료 초기부터 저항성을 보인다. 씨앤큐어는 화순전남대병원으로부터 기술이전 받은 연구를 기반으로 미국 식품의약처(FDA)의 임상시험 신청을 위해 미국 위탁생산기관(CDMO)에서 GMP(의약품 제조·품질관리기준) 공정을 거친 시약을 만들고 있다.

민 병원장은 "면역항암제 저항성을 극복하기 위해 보다 혁신적인 치료법의 개발이 필요한 때"라며 "박테리아 항암제는 강력한 면역 작용을 기반으로 새로운 패러다임의 혁신 면역 치료제가 될 것"이라 기대했다.

과학기술정보통신부의 면역치료혁신플랫폼 사업과 중견연구사업 지원을 받아 민정준·홍영진(전남대 의대 미생물학교실) 교수가 수행한 이번 연구는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 지난 6일 게재됐다.

박정렬 기자 parkjr@mt.co.kr