삼중음성 유방암 허무는 혁신 '구리 나노플랫폼' 개발

원발 종양 완전 퇴행·폐 전이 100% 차단…광열·약물·면역 동시에 공략

[의학신문·일간보사=차원준 기자] 전남대학교 의과대학 박인규 교수 연구팀이 난치성 암인 삼중음성 유방암(TNBC)을 정조준한 차세대 나노 치료제를 개발해 주목받고 있다. 연구팀은 구리 기반 핵-껍질 구조의 다기능성 나노플랫폼(CuP-HAM)을 통해 종양 미세환경의 물리·화학적 장벽을 한 번에 무너뜨리고 면역 체계까지 깨우는 혁신 기술을 선보였다.

다기능성 구리-나노플랫폼의 종양 미세환경 파괴 및 면역 각성 기전 모식도 (사진 = 전남의대 박인규 교수 제공)

삼중음성 유방암은 기존 표적 치료가 거의 먹히지 않고, 두꺼운 세포외기질(ECM)이 약물과 면역 세포의 침투를 막는 '물리적 방어벽' 때문에 치료가 특히 어렵다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 나노공학과 종양면역학을 융합한 창의적 접근을 선택했다.

새로 개발된 CuP-HAM은 암세포 안으로 침투한 뒤 빛을 받으면 열을 발생시켜 암세포를 직접 태우는 광열 치료를 시작한다. 동시에 내부에 탑재된 약물 4-MU가 방출되면서 ECM 방어벽을 녹여버리고, 구리 이온이 활성 산소를 폭발적으로 증가시켜 암세포를 '구프로토시스(cuproptosis)'라는 치명적 사멸 상태로 몰아넣는다.

가장 주목할 점은 이 과정에서 죽어가는 암세포가 강력한 면역 신호를 내보낸다는 사실이다. 억제됐던 대식세포와 수지상 세포가 깨어나고, 세포 독성 T세포가 종양 내부로 대거 침투해 암을 스스로 공격하게 된다. 즉, 단순히 암을 죽이는 데 그치지 않고 '면역 각성'까지 유도하는 다중 복합 작용이다.

실제 마우스 동물 실험에서 이 플랫폼을 적용한 결과, 원발성 종양은 흔적 없이 완전히 사라졌고, 치명적인 폐 전이 역시 100% 차단됐다. 장기 치료 기간 동안 전신 독성이나 부작용도 전혀 관찰되지 않았다.

박인규 교수는 "광열 치료, 생화학적 기질 파괴, 구리 기반 활성 산소 증폭을 하나의 플랫폼에 결합한 매우 창의적인 전략"이라며 "억눌린 면역 체계를 다시 깨우는 이 기술은 앞으로 다른 난치성 고형암 치료에도 큰 대안이 될 것"이라고 연구 의미를 밝혔다.

이번 연구는 국제 학술지 'Materials Today Bio' 온라인판에 게재됐으며, 과학기술정보통신부 차세대 유망 Seed 기술실용화 패스트트랙사업과 한국연구재단 기초연구사업 지원을 받았다. 연구팀은 향후 임상 적용을 위한 후속 연구를 진행 중이다.