고려대 구로병원 심장혈관흉부외과 김현구 교수와 KAIST 바이오및뇌공학과 박지호 교수 공동 연구팀이 항암제를 폐에 직접 전달하는 흡입형 나노치료제를 개발했다고 30일 밝혔다.

연구팀은 폐에 자연적으로 존재하는 ‘폐 계면활성제’를 활용해 나노입자를 제작했다. 나노입자 내부에는 항암제 파클리탁셀을 충전하고, 표면에는 페메트렉시드를 결합했다. 페메트렉시드는 이번 연구에서 항암제 역할보다는 엽산수용체를 많이 발현하는 폐암세포와 특정 종양연관 대식세포를 표적으로 삼는 물질로 사용됐다.

동물실험 결과, 이 나노치료제는 폐에 최대 48시간까지 머물렀으며 다른 장기로의 분포는 적었다. 3주간 치료를 진행한 결과, 일반 파클리탁셀 투여군과 비교용 나노입자(PLGA 나노입자) 투여군보다 종양 성장이 억제됐다.

생존율 측면에서도 개발한 나노치료제 투여군이 우세했다. 관찰 기간 중 대조군(항암제 미투여)은 8마리 중 5마리, 일반 파클리탁셀 투여군은 8마리 중 4마리, 비교용 나노입자 투여군은 8마리 중 3마리가 사망한 반면, 개발한 나노치료제 투여군은 8마리 중 1마리만 사망했다.

면역 반응 분석에서는 종양 주변의 암 성장을 돕는 M2형 대식세포 특성이 감소하고, 암에 대항하는 M1형 대식세포와 유사한 특성이 증가했다. 간·심장·신장 등 주요 장기와 혈액검사에서는 뚜렷한 전신 독성이 확인되지 않았다.

김현구 교수는 “폐암 치료에서는 항암제를 종양 부위에 충분히 전달하면서 정상 장기의 노출과 부작용을 줄이는 것이 중요하다”며 “폐의 생리적 환경을 활용한 흡입형 플랫폼을 통해 폐암세포와 종양 면역미세환경을 동시에 공략할 수 있다는 가능성을 전임상 단계에서 확인했다”고 말했다.

이번 연구는 ‘폐암의 엽산 수용체 표적 약물전달 및 대식세포 재프로그래밍을 위한 폐 계면활성제 기반 흡입형 나노입자’라는 제목으로 국제학술지 Journal of Nanobiotechnology에 게재됐다.

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