서울대병원 신경외과 백선하 교수팀(조언택 박사)은 독일 본대학병원 슈미트 울프(Ingo G. H. Schmidt-Wolf) 교수·아밋 샤마(Amit Sharma) 교수팀, 중국 상하이교통대 런지병원 징징 푸(Jingjing Pu) 박사팀과 함께 나노 면역치료 연구 및 임상 현황을 검토한 리뷰 논문을 국제 학술지 ‘분자 암(Molecular Cancer, IF 42.2)’ 최근호에 게재했다.

연구팀은 면역관문억제제, 암백신, CAR-T 세포치료, CIK세포치료, 사이토카인, 보체 치료 등 암 면역치료 6개 영역별 나노기술 적용 현황을 정리했다. 또한 서로 다른 치료 기전을 결합한 병용 전략도 제안했다.

면역항암치료는 면역세포를 활성화해 암세포를 공격하는 방식이다. 면역관문억제제는 흑색종 등에서 효과를 보였으며, CAR-T 세포치료는 백혈병 등 혈액암에서 효과를 나타냈다. 하지만 고형암에서는 면역세포 침투가 어려워 효과가 제한적이며, 전신 부작용이 발생할 수 있다. 나노입자는 크기와 표면 성질을 조절해 치료제를 종양 부위에 정밀하게 전달하고 방출 시점을 조절할 수 있다.

연구팀은 CIK세포 치료의 한계를 극복하기 위한 개념적 나노입자 전략을 제안했다. CIK세포는 T세포와 NK세포의 특성을 지녀 다양한 암세포를 공격할 수 있으나, 체외 배양 방식의 한계로 종양 이동성과 체내 지속성이 낮다. 연구팀은 항CD3 항체, NKG2D 리간드, IL-2, IL-15 등 면역 자극 물질 4종을 단일 나노입자에 담아 전달하는 방식을 제시했다. 나노입자가 종양 부위에 축적된 후 물질을 방출하면 종양 미세환경 내 T세포가 CIK 유사 특성을 갖도록 유도하는 전략이다.

이외에도 종양항원과 면역관문억제제 항체를 결합해 종양 산성 환경(pH 6.5~6.8)에서 동시에 방출하는 전략, 산화철 입자에 항암제와 종양표적 항체를 결합해 외부 자기장(42~45℃)으로 약물 방출과 면역반응을 유도하는 병용 기전을 소개했다.

연구팀은 인공지능(AI)을 이용한 나노입자 설계, 혈액뇌장벽(BBB) 통과 나노입자, 유전자가위(CRISPR) 및 마이크로바이옴 조절 기술 결합 등을 향후 발전 방향으로 제시했다. 대량생산 표준화와 안전성 평가 체계 마련 등 임상 전환 과제도 짚었다.

백선하 교수는 “나노기술은 암 면역치료의 전달 정밀도를 높이고 부작용을 줄일 수 있는 플랫폼으로, 환자 맞춤형 정밀의료를 구현하는 핵심 기술로 발전할 것”이라고 밝혔다.

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