순천대 약학과·의생명연구팀, 암 진단·치료용 신물질 메커니즘 규명

TiNIR 물질 종양 개시 세포 선택적 결합 원리…국제 권위 학술지에 연구 성과 게재

[헤럴드경제(순천)=박대성 기자] 국립순천대학교 의생명과학과·약학과 합동 연구팀 논문이 고분자생명과학·응용화학 분야 국제 권위 학술지 SCIE에 최근 게재됐다.

논문이 게재된 ‘International Journal of Biological Macromolecules(SCIE)’은 ‘고분자생명과학’ 분야에서 국제 권위지이다.

이번 연구에는 의생명과학과 이치호 학부생과 문슬기 박사가 제1저자로 참여했으며, 김종진(의생명과학과)·정승현(약학과) 교수가 공동 교신저자로 연구를 이끌었다. 연구에는 전남대학교 약학과 장지훈 교수팀도 함께 참여했다.

연구팀은 암의 재발과 전이에 중요한 역할을 하는 종양개시세포(TIC, Tumor-Initiating Cell)에 선택적으로 결합하는 근적외선 형광 탐지 물질 TiNIR의 표적 특이성과 결합 메커니즘을 세계 최초로 규명했다.

TiNIR은 암 조직 내 TIC에만 축적되는 특성으로 차세대 암 진단·치료용 물질로 주목받아 왔다.

이번 연구에서는 TiNIR가 암세포 내 HMOX2(heme oxygenase-2) 단백질과 선택적으로 결합한다는 사실을 구조 분석과 실험을 통해 확인했으며, 이를 통해 TiNIR의 종양 특이적 탐지 원리를 구조 기반으로 과학적으로 설명했다.

연구팀은 프로테오믹스 분석과 분자 도킹 시뮬레이션을 통해 TiNIR와 HMOX2의 결합 구조를 정량적으로 분석했다. 이어 HMOX2 발현을 억제할 경우 TiNIR의 세포 내 축적이 현저히 감소함을 확인해, HMOX2가 TiNIR의 핵심 표적임을 실험적으로 입증했다.

이번 연구 결과는 TiNIR가 TIC을 고도로 선택적으로 표지할 수 있는 가능성을 보여주었으며, 향후 암 특이적 진단·정밀 치료 플랫폼 개발에 중요한 기반이 될 것으로 기대된다.

특히 기존 HMOX1 억제제에서는 관찰되지 않던 TiNIR 고유의 선택적 결합 특성이 부각 돼 향후 차별화된 항암 전략 개발에도 활용 가능성이 높다.

연구팀은 다양한 암종에서 TiNIR 기반 TIC 진단·저해제를 개발하기 위한 후속 연구를 진행 중이며, 약물 전달체계와 융합 연구, 임상 적용 가능성 탐색도 함께 추진할 계획이다.

연구를 주도한 국립순천대 약대 김종진·정승현 교수는 “이번 연구는 TIC 특이적 표적 분자 기반 항암 전략 설계에 중요한 분자적 근거를 제공했다”라며 “향후 정밀 의료 분야에서도 소분자 기반 신약 개발에 의미 있는 연구 토대가 될 것”이라고 말했다.

이병운 총장은 “이번 연구는 한국연구재단 창의·도전 및 우수신진연구과제 지원으로 수행됐으며, 향후 암 조기 진단 기술과 신규 항암 치료제 개발에도 폭넓게 활용될 전망”이라고 말했다.

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