우리 대학 연구진이 다약제 내성 종양의 재발을 막을 수 있는 ‘3중 약물 조합 나노 시스템’을 개발했다. 

(왼쪽부터) 오경택 교수, 임채민 박사, 신유선 학생(제1저자)

BK21 4단계 사업에 참여 중인 약학대학 글로벌혁신신약학과 오경택 교수 연구팀이 리보핵산 염기서열(RNA sequencing) 분석을 통해 금 나노클러스터, 도세탁셀, 퀘르세틴이라는 신개념 3중 약물 조합을 제시했다. 

오 교수 연구팀은 반복적으로 근적외선 레이저 노출을 할 수 있는 금 나노클러스터 미셀 시스템을 사용해 연구를 진행했다. 다약제 내성 종양이 심어진 마우스 모델을 약물 치료한 다음 적출한 종양 조직에 근적외선 노출을 반복한 결과 종양 재발과 관련이 있는 열충격 단백질과 세포 주기 과정 유전자가 상향 조절된다는 점을 규명하는 데 성공했다. 

RNA sequencing 분석을 통한 다약제 내성 종양 조직의 전사체 분석 및 3중 약물 조합의 효능 평가 설명 도식

연구팀은 열충격 단백질 억제자로 퀘르세틴, 세포주기 억제자로 도세탁셀을 선정해 금 나노클러스터와 함께 구성한 3중 약물 조합 나노시스템을 사용하면, 시험관과 생체 모두 세포사멸이 유도되고 세포주기 억제가 증가하는 강력한 상승효과가 나타나는 것도 확인했다. 

연구를 진행한 결과 광열치료 효과를 극대화하기 위해 선정한 퀘르세틴과 도세탁셀 조합은 종양 전이와 관련이 깊은 신호전달물질을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 3중 약물 조합을 통해 종양의 재발과 전이를 억제하는 효과가 기대된다는 얘기다. 

mRNA 염기서열 분석 결과

오 교수팀의 연구성과는 종양에 대한 특이적 치료법이란 점에서 차세대 염기서열 분석 기반 암 치료의 좋은 예시가 될 것으로 전망된다. 3제 복합의 이점을 강조하고, 광열화학 요법의 잠재적인 치료방법도 제시했다는 평가다. 

이번 연구는 오경택 교수의 지도 아래 임채민 박사가 공동교신저자, 글로벌혁신신약학과에 재학중인 신유선 학생이 제1저자를 맡아 진행한 것이다. 상세한 연구성과는 Nano Today에 4월 29일자로 게재된 ‘금 나노클러스터, 케르퀘르세틴, 도세탁셀로 구성된 RNA-Seq 유도 3중 복합 나노 시스템을 활용한 다약제 내성 종양 치료법(RNA-Seq-guided triple-combination nano-system of gold nanocluster, quercetin, and docetaxel for ultimate synergistic photothermal-chemotherapy against MDR tumor) 논문을 통해 확인할 수 있다. 

오경택 교수는 “최근 염기서열 분석 기술이 발전하면서 질환별 전사체 변화 분석에 대한 수요가 증가하고 있다. 이번 연구결과는 특정 암세포에 가한 약물 처리 후 나타난 전사체 변화를 분석해 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다”고 말했다.