[헬쓰in논문] 한약재 인삼, 현초, 건칠이 암세포로 인해 저하된 면역기능을 정상화한다는 사실이 국내 연구진에 의해 규명됐다. 이번 연구로 한약재가 차세대 항암제로 활용될 수 있을 지 관심이 모아지고 있다.
한국한의학연구원(이하 한의학연)은 4일, 한의기술응용센터 정환석 박사 연구팀이 암세포가 면역세포의 공격을 피하기 위해 활용하는 면역관문을 인삼, 현초, 건칠 소재가 차단한다는 사실을 규명하고 관련 유효성분을 확인했다고 밝혔다.
면역관문이란 인체 내 면역반응이 필요 이상으로 과도해지는 것을 막기 위해 면역세포(T-림프구 등)의 활성을 저하시키는 기전이다. 면역관문은 관련 단백질(PD-1, CTLA-4 등)을 자극했을 때 활성화되는데, 암세포는 해당 기전을 역이용해 면역세포가 자신을 공격하지 못하게 하는 것으로 알려져있다.
이번 연구결과를 담은 논문은 SCI급 국제학술지 '몰레큘스(분자, Molecules, IF=3.010)’ 4월 29일자와 ‘분자과학 국제저널(International Journal of Molecular Sciences, IF=4.183)’ 5월 3일자에 각각 게재 됐다.
논문명은 International Journal of Molecular Sciences의 경우 'Kaempferol and Its Glycoside, Kaempferol 7-O-rhamnoside, Inhibit PD-1/PD-L1 Interaction In Vitro'이며, Molecules의 경우 'Inhibition of Programmed Death Receptor-1/Programmed Death Ligand-1 Interactions by Ginsenoside Metabolites'이다.
인체는 암의 원인이 되는 비정상 세포(종양세포)를 제거하기 위해 면역체계를 활성화한다. 또, 면역반응이 필요 이상으로 발생하지 않도록 면역세포 활성을 억제하기도 한다.
이러한 기전을 면역관문이라 하는데, 암세포는 면역관문 관련 단백질을 자극해 인체의 면역기능을 억제시키며 성장하는 '회피성'이라는 특성이 있다.
최근 의료계에서는 암의 회피성을 차단시키는 ‘면역항암제’ 치료법이 새롭게 주목받고 있다.
해당 치료는 외부요인이 아닌 인체의 면역체계를 활용한다는 점은 물론 정상세포 파괴 및 내성 등 기존 치료제가 지닌 부작용을 대체 할 수 있기에 활용 가치가 매우 크다.
하지만 면역항암제 역시 20%의 환자에게만 효과가 있으며 높은 비용과 면역과민 반응 등의 부작용이 있어, 보다 안전하고 우수한 효능의 신소재 탐색연구가 필요한 실정이다.
면역항암제란 화학치료, 방사선치료에 이어 제3세대 항암제로 불리는 차세대 암 치료제다. 특히, 면역관문 단백질의 한 종류인 PD-1 관련 치료제는 91세의 지미카터 전 미국대통령의 암을 치료해 큰 주목을 받았으며, 이를 개발한 연구자는 2018년 노벨 생리의학상을 수상했다.
정환석 박사 연구팀은 기존 면역항암제(면역관문억제제)를 대체할 수 있는 치료제 발굴을 위해 1000여 종의 한의소재를 시험관 내 실험(In vitro)을 통해 탐색했다. 그 결과 인삼, 건칠, 현초가 면역관문을 자극하는 분자결합을 억제시킨다는 사실과 그 유효성분을 확인했다.
세부적으로 연구팀은 경쟁적 효소결합면역측정법(Competitive ELISA)을 통해 인삼 내 성분인 사포닌 Rg3과 컴파운드 케이(C-K)가 면역관문 단백질(PD-1*) 분자결합을 각각 최대 60%, 67% 억제함을 확인했다.
현초 내 성분 역시 면역관문 단백질(PD-1) 분자결합을 60%까지 억제한다는 것을 생화학적 분석을 통해 확인했다.
PD-1(Programmed cell death protein 1, 프로그램된 사멸 수용체 1)이란 면역관문 단백질 중 하나로 다수의 면역세포에서 발현되고 있으며 특히, 종양 세포가 면역세포를 피하는 면역회피 과정에서 PD-1 경로가 자극되면 면역세포 기능이 억제된다.
항암치료제로 한방 병·의원 등 임상에서 많이 쓰이는 건칠 역시 면역관문 차단 효능을 보였는데, 면역관문 단백질 PD-1은 물론 CTLA-4도 차단하는 효과를 나타냈다.
CTLA-4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4, 세포 독성 T림프구 관련 단백질 4)는 면역단백질 중 하나로 면역회피과정에서 백혈구의 일종인 T림프구의 활성을 억제시켜 면역세포 기능을 조절한다.
연구 책임자인 정환석 박사는 “이번 연구는 한약을 이용한 세계 최초의 면역관문 차단제 개발 연구”라며 “지속적인 연구 개발을 통해 차세대 면역항암제 개발에 다양한 한약이 활용될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
한의학연 김종열 원장은 “이번 연구는 임상에서 항암치료에 사용하는 한약재(건칠)를 포함해, 한의소재가 차세대 항암제로서의 가능성도 지닌다는 사실을 과학적으로 확인한 결과”라며 “암세포 사멸 기반의 기존 항암 연구에서 벗어나 인체 면역기능 향상을 통한 암 치료라는 한의학적 개념의 항암 치료의 과학적 근거를 제시한 점에서 그 의미가 크다”고 말했다.
이번 연구는 한의학연 기관고유사업과 한국연구재단 이공학개인기초사업의 지원을 통해 수행됐다.
