폐암 세포만 정조준하는 초소형 나노항체 개발

정주연 한국생명공학연구원 바이오나노센터장. 생명연 제공

국내 연구팀이 정상 세포는 건드리지 않고 폐암 세포만 인식해 공격하는 '나노항체(nanobody)' 기술을 개발했다. 기존 항암제 부작용을 줄이고 암세포 사멸효과를 극대화했다.

한국생명공학연구원은 정주연 바이오나노센터장 연구팀이 폐암 세포에서 많이 발견되는 CD155 단백질과 결합하는 초소형 항체인 'A5 나노항체'를 개발했다고 13일 밝혔다. 연구결과는 지난달 10일(현지시간) 국제학술지 '신호 전달 및 표적 치료'에 공개됐다.

폐암으로 전세계에서 매년 수백만 명이 사망한다. 폐암의 한 종류인 폐선암은 전체 폐암 환자의 절반 이상을 차지하며 조기 진단이 어렵고 치료 후 재발률이 높다. 기존 항암제는 정상 세포까지 공격해 탈모, 구토, 면역력 저하 등 부작용이 심하고 약물이 암세포에 정확히 도달하기 어려워 치료 효과가 떨어진다.

연구팀은 폐선암 세포에서 많이 발견되는 단백질인 CD155에 특이적으로 결합하는 초소형 나노항체를 개발했다. 나노항체는 일반 항체보다 약 10배 작아 몸속 깊은 곳까지 잘 침투하며 생산 단가도 저렴하다.

연구팀이 개발한 A5 나노항체는 암세포 표면에만 달라붙는 특징이 있어 정상 세포에는 거의 영향을 주지 않고 CD155가 많은 폐선암 세포만 선택적으로 공격한다. 실험 결과 A5 나노항체는 암세포의 이동과 침투를 50% 이상 억제했다.

연구팀은 항암제 독소루비신(DOX)을 담은 지방 약물 캡슐과 A5 나노항체를 결합한 'A5-LNP-DOX'를 개발했다. 암세포 표면에 존재하는 CD155 표적에 항암제를 정확하게 도달시키는 방식이다. A5-LNP-DOX는 기존 방식보다 암세포 내부로 전달되는 약물의 양을 최대 3배 이상 증가시켜 암세포 사멸 효과를 향상했다.

동물 실험과 암환자에서 유래한 장기유사체(오가노이드) 모델을 활용한 실험 결과 종양 크기가 70~90%까지 줄고 세포 사멸 지표도 기존보다 증가했다. 간, 심장, 신장 등 다른 주요 장기에서 손상이 발생하지 않아 부작용 우려도 덜었다는 평가다.

정 센터장은 "이번 연구는 암세포를 정밀하게 타겟팅하고 약물을 효과적으로 전달할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시했다"며 "폐암뿐 아니라 다양한 암에도 활용될 수 있는 플랫폼 기술로 향후 정밀의료 실현에 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 밝혔다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41392-025-02301-z

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]