수지상세포가 활성화되면 인체의 면역기능이 발동한다. 수지상세포는 외부 바이러스가 침입하거나 체내 종양 등이 발생했을 때, 내부의 항원을 인식하고 T-세포에 공격을 요청한다. 요청받은 T세포는 항원을 보유한 세포를 공격해 발병을 막는다.
암 항원이나 특정 바이러스 항원은 수지상 세포의 활성을 유도하지 못해 병이 발생한다. 이 경우 면역 활성제를 투여하면 면역기능을 활성화시킬 수 있다.
다. 하지만 주사제를 통한 면역 활성제는 비특이적 면역* 활성을 유발하면서 염증을 발생시킬 수 있다. 따라서 부작용을 유발하지 않으면서 항원 특이적 면역 활성만을 유발시키는 차세대 면역치료제 개발이 시급한 상황이다.
연구팀은 수지상세포 내부 수용체인 TLR-9에 결합하는 CpG 올리고를 사용한 DNA 나노입자를 개발했다. 공동 연구자인 푸단대 진준오 교수팀은 쥐 실험을 통해 나노 입자의 체내 면역력 증진 효과를 확인했다.
형광 결합 나노입자의 체내 주사로 실험쥐 비장 수지상세포에 효과적으로 나노입자가 전달되는 것을 확인하였고 수지상세포 활성 단백질 인자의 표면 발현과 염증성 사이토카인의 생성을 증가하는 것도 확인했다.
나노입자는 지질 DNA를 활용해 개발, 인체에 무해하며 체내에서 쉽게 분해된다. 제조가 수월하고 대량생산이 가능하며 염기서열 프로그래밍을 통해 스마트한 나노입자로 활용한다.
CpG가 50%만 결합된 나노입자로도 비장 내 수지상 세포의 활성화를 충분히 유도함을 확인했다. 나머지 50%의 표면에는 특정 질병의 항원을 부착하여 특정 항원에 대응하는 면역 활성을 유도할 수 있다.
곽민석 교수는 “다양한 질병의 항원을 나노입자에 결합해 질병에 특이적으로 작용하는 백신 및 면역 치료제의 개발에 적용할 수 있게 됐다”라며 “개발한 나노입자는 암처럼 면역활성 유도가 불가능한 질병의 백신과 면역치료제 개발에 적용할 수 있을 것이다”고 연구의 의의를 밝혔다.
이번 연구성과는 의료용 재료과학·생체소재 분야 학술지 ‘바이오메터리얼스’ 11월 16일자로 게재됐다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sedaily.com
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
