고려대 연구팀, 암세포 타깃용 새로운 광감각제 개발
상태바
고려대 연구팀, 암세포 타깃용 새로운 광감각제 개발
  • 정 현 기자
  • 승인 2022.08.09 19:35
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

논문, 국제학술지 'JACS' 6월 16일자 게재

[헬쓰in논뮨] 국내 연구진이 암세포 타깃을 위한 새로운 광감각제를 개발했다.

고려대는 9일, 화학과 김종승 교수 연구팀이 새롭게 개발한 산소 비의존성 광감각제(photosensitizer)가 활성산소종 중의 하나인 슈퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical, O2-•)을 발생시키고, 저산소성 T47D(인간 유방암 세포주) 세포의 증식을 억제하고, 3D 다세포 스페로이드(MCS)의 성장을 현저하게 억제하는 것을 확인했다고 밝혔다. 

왼쪽부터 김종승 교수, Le Yu 박사과정생, Mingle Lee 박사후연구원,  Yunjie Xu 박사후연구원, 강희민 교수 / 사진=고려대

이번 연구성과를 담은 논문은 SCI급 국제학술지 '미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS, IF=16.383)' 6월 16일자에 게재됐다.

논문명은 'Photocatalytic Superoxide Radical Generator that Induces Pyroptosis in Cancer Cells'이며, 고려대 김종승 교수와 고려대 Mingle Li 박사후연구원, 텍사스대 Jonathan Sessler 교수가 공동 교신저자로, 고려대 Le Yu 박사과정생과 고려대 Yunjie Xu 박사후 연구원이 공동 제1저자로, 고려대 강희민 교수가 공동저자로 참여했다.

연구팀은 "이번 연구 결과로 부작용이 없는 고형암 광역학치료법 연구에 한 걸음 더 다가갈 수 있게 되었다"며 "화학요법 (chemotherapy)의 심각한 부작용을 최소한으로 줄일 수 있는 계기가 될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

국제학술지 'JACS' 최근호에 게재된 해당 논문 https://doi.org/10.1021/jacs.2c03256

광감각제(Photosensitizer)는 특정 고유 파장의 빛을 흡수하여 여기(excitation)될 때 주변 산소를 산소종(산소라디칼, superoxide 및 peroxide)으로 바꾸어줄 수 있는 물질이다. 이렇게 만들어진 활성산소의 강력한 산화력으로 암세포나 세균을 공격해서 죽일 수 있다. 이러한 방법으로 암세포를 사멸시킬 수 있는데, 이를 광역학치료법(photodyanamic therapy)이라고 한다. 

그러나 대부분 종양 환경은 저산소상태(pO2 < 5 mm Hg)이기 때문에 산소 기반 광역학 치료법(PDT)이 그리 쉽지 않다. 이를 극복하기 위해 연구팀은 산소 비의존성 광역학 치료제를 개발하기 위해 10여년 이상 연구했고, 드디어 그 결실을 보게 되었다. 

특히 암 사멸 기전중의 하나로 알려진 파이롭토시스(pyroptosis)는 최근에 종양학에서 연구의 화두가 되고 있다.

파이롭토시스를 활성화시키는 광화학적 메커니즘 / 자료이미지=고려대

지금까지 파이롭토시스를 유도하여 암치료하는 방법은 doxorubicin과 topotecan과 같은 약물을 사용하는 화학요법이 있는데, 이런 약물은 약물내성이 발생하고, 정상조직에서는 심각한 부작용이 발생할 수 있다고 알려져있다. 이러한 부작용을 방지하기 위해 김종승 교수 연구팀은 화학요법이 아닌 산소 비의존성 광역학치료제를 개발했다. 이렇게 산소 비의존성 광역학치료제로 파이롭토시스를 유도하여 암세포를 사멸하는 기전은 전세계에서 처음이라고 할 수 있다. 

파이롭토시스(Pyroptosis)는 세포 내 병원체에 감염될 때 가장 자주 발생하며 항균 반응의 일부를 형성할 수 있는 세포 사멸 기전중의 하나이다. 면역 세포에서 발생할 수 있으며 각질 세포 및 일부 상피 세포에서도 발생한다.

이번 연구는 한국연구재단이 지원하는 리더연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.
주요기사