항체의 구조를 변경하여 항암 효과를 증대

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KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-15
항체는 암세포나 감염원에 대항하기 위하여 면역계에서 생산하는 단백질 분자이다. 이들 중에서도 단클론 항체(monoclonal antibody)는 1종의 항원만을 인식하는 완전히 순수한 항체를 지칭한다. 이처럼 단클론 항체는 특정 항원에 대한 특이성을 갖고 있기 때문에 암, HIV와 같은 바이러스 질환, 류마티스 관절염과 같은 염증성 질환까지 폭 넓은 영역에 대하여 각각 특이적인 치료제로 개발되고 있다. 그러나 단클론 항체의 효과를 최대로 구현하기 위해서는 이들의 작용 기작에 기초한 정밀한 공학적인 설계가 요구되고 있다. Cancer Research UK의 자금 지원을 받아서 영국 Southampton 대학의 연구팀이 진행한 이번 연구에서는 단클론 항체의 특정 부위 형태 변화가 암에 대항하는 면역계를 활성화시키는데 큰 차이를 유발시키는 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 ‘Cancer Cell’ 최신호에 발표되었으며 보다 효과적인 단클론 항체 면역 요법제 개발의 길을 가리키고 있다. 논문에 따르면 이 최신 항암 치료법은 면역계의 스위치를 켜서 정상적으로는 휴면 상태로 있어야 하는 환자 자신의 면역세포가 암세포를 공격하고 사멸되게 만든다고 한다. 이번 새로운 연구에서는 IgG2B라는 특정 형태의 항체가 다른 형태의 항체들보다 암에 대항하는 면역능을 활성화시키는데 더 효과적인 것으로 확인되었다. 또한 IgG2B는 다른 형태의 항체들과 달리 다른 면역세포의 도움 없이 독립적으로 작용했으며, 인체의 모든 조직들에서 보다 효과적으로 작용하는 것으로 나타났다. 연구팀은 IgG2B의 ‘잠긴(locked) B 구조’라 불리는 특정 형태의 고정된 불변 영역(constant region)이 CD40, 4-1BB, CD28라는 3종의 면역자극 공수용체(coreceptors)를 표적으로 삼게 만들어주는 것을 확인했다. 또한 이 구조가 수용체 클러스터와 하류 세포 내 신호전달에 요구되는 Fcγ 수용체에 독립적인 효능제 역할을 유도하는 것도 확인했다. 이러한 효과는 잠긴 B 구조의 특정 이황화 결합에 기인한다고 한다. 연구를 주도한 Ann White 박사는 “우리의 방어선 주위에서 성장하기 위한 방법을 찾고 있는 암에 대항하여 면역계가 보호 효과를 제공하고 있다. 항체 치료는 여러 종류의 암에서 이러한 문제를 해결하고 있지만 보다 효율적으로 작용하도록 만들 필요가 있다. 아직 초기 단계이지만 이번 결과는 암을 보다 효율적으로 치료할 수 있게 해준다. 우리의 다음 단계 업무는 이 새로운 IgG2B 항체를 암 환자들을 대상으로 임상 시험을 실시하는 것과 항체들을 현장에서 효과적으로 이용할 수 있도록 보다 정밀하게 설계하는 것”이라고 설명했다. 연구팀은 왜 IgG2가 잠긴 B 구조가 되었을 때에 효과가 높아지는지를 밝히는 연구를 진행 중이다. 이를 위하여 연구팀은 IgG2를 결정으로 만들어서 X선 결정 구조 분석으로 세부 구조를 규명하고 있다고 한다. IgG2가 결정화된 것도 이번이 처음이라고 한다. Cancer Research UK의 최고 과학자인 Nic Jones 교수는 “이번 연구는 암에 대항하는 면역 요법제를 어떻게 보다 효율적으로 만드는가에 초점을 맞추고 있다. 우리의 몸에 존재하는 면역세포에 힘을 불어 넣어주고 암을 치료하게 함으로써 우리는 보다 효율적으로 암을 공략하게 된다. 면역요법은 미래의 암 치료법의 일부이며 우리가 이 질병에 대항하기 위한 최적의 면역요법 무기를 이용하는 것은 매우 중요하다”고 설명했다. Journal Reference: Ann L. White, H.T. Claude Chan, Ruth R. French, Jane Willoughby, C. Ian Mockridge, Ali Roghanian, Christine A. Penfold, Steven G. Booth, Ali Dodhy, Marta E. Polak, Elizabeth A. Potter, Michael R. Ardern-Jones, J. Sjef Verbeek, Peter W.M. Johnson, Aymen Al-Shamkhani, Mark S. Cragg, Stephen A. Beers, Martin J. Glennie. Conformation of the Human Immunoglobulin G2 Hinge Imparts Superagonistic Properties to Immunostimulatory Anticancer Antibodies. Cancer Cell, 2014; DOI: 10.1016/j.ccell.2014.11.001 IgG.jpg http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141211124417.htm