온라인 차병원보는 세계적으로 권위 있는 SCI(Science Citation Index)급 학술지에 게재된 우수 논문 중 연구실적과 논문 인용 지수, 연구 기여도 등을 폭넓게 고려해 엄선한 논문을 매달 한 건씩 소개합니다. 이달에 소개할 논문은 2026년 5월 국제 학술지 < Journal of Nanobiotechnology>에 실린 차 의과학대학교 바이오융합과학과 박근홍 · 박경순 교수팀의 ‘종양 표적 리포좀 RNA 간섭 치료를 통한 유방암 억제 및 종양 미세환경 조절(Tumor-targeted liposomal RNAi therapy suppresses breast cancer and modulates tumor microenvironment)’ 입니다.
정밀 항암치료를 위한 차세대 약물 전달 기술의 필요성
암 치료에서 가장 큰 어려움은 암세포를 효과적으로 제거하면서도 정상 조직의 손상을 최소화하는 것이다. 특히 일부 항암 물질은 암세포를 죽이는 효과가 뛰어나더라도, 동시에 암이 다시 성장하는데 필요한 혈관 생성을 촉진할 수 있어 치료 효율을 떨어뜨리곤 한다.
최근 주목 받는 유전자 치료제 또한 체내 안정성이 낮고 암 조직까지 선택적으로 전달되기 어려워 실제 치료 적용에는 제약이 있었다. 이에 따라 항암 효과와 안전성은 높이면서, 암 조직만 정밀하게 표적할 수 있는 차세대 약물 전달 기술의 개발 필요성이 커지고 있다.
항암·혈관억제·면역활성을 동시에 구현한 나노 플랫폼 개발
이에 차 의과학대학교 바이오융합과학과 박근홍·박경순 교수 공동 연구팀은 암세포를 선택적으로 찾아가는 ‘다기능 지질나노입자(liposome)’를 개발했다.
그림 1. 개발된 다기능 지질나노입자의 작용 기전을 나타낸 모식도. PBA(Phenylboronic acid)가 암세포 표면에 과발현된 시알산(sialic acid)을 인식해 나노입자가 암 조직 표적에 전달하도록 유도한다. 지질나노입자 내부에 탑재된 ‘진세노사이드 Rh2’는 암세포의 DNA 손상 및 세포사멸을 촉진하고, siVEGF는 VEGF 유전자를 억제해 종양 혈관 생성을 차단한다. 이를 통해 암세포 사멸, 혈관 생성 억제 및 면역 활성화를 동시에 유도하는 다중 항암 치료 전략을 구현하였다.
이 플랫폼에는 세 가지 핵심 요소가 적용됐다. 첫째, 암세포 표면에 많이 존재하는 시알산(sialic acid)을 인식하는 ‘PBA(Phenylboronic acid)’를 적용해 암 조직 표적 능력을 높였다. 이를 통해 약물이 정상세포보다 암세포에 더욱 선택적으로 전달될 수 있도록 설계했다.
둘째, 홍삼 유래 성분인 ‘진세노사이드 Rh2’를 탑재해 암세포 사멸 효과를 강화했다. Rh2는 암세포의 DNA 손상과 세포사멸을 유도하는 항암 활성뿐 아니라, 면역세포의 활성을 조절해 항암 면역반응을 높이는 면역조절 효과가 알려진 물질이다.
셋째, 암의 혈관 생성을 유도하는 VEGF 유전자를 억제하는 ‘siRNA(siVEGF)’를 함께 전달해 암 성장 환경 자체를 차단했다.
그림 2. PBA가 도입된 Rh2 기반 지질나노입자의 생체 내 종양 표적 효과와 항암 효능을 평가한 결과. 형광 이미징 분석에서 PBA가 적용된 나노입자(20% PBA)는 대조군 대비 종양 부위에 더 강하게 축적되는 양상을 보였으며, 주요 장기 분석에서도 종양 선택적 전달 능력이 확인됐다. 동물실험에서는 PBA 기반 나노입자를 투여한 그룹에서 종양 성장 속도가 감소하고 종양 크기가 줄어드는 결과가 관찰됐다. 또한 종양 조직 분석 결과 혈관 생성과 관련된 구조가 감소하는 양상을 보여, 해당 플랫폼이 암 조직 표적화와 종양 성장 억제에 효과적으로 작용할 가능성을 확인했다.
연구팀은 세포 실험과 동물실험을 통해 해당 나노입자가 암 조직에 효과적으로 축적되는지 확인했으며, 실제로 종양 성장 억제와 혈관 생성 감소 효과를 검증했다. 특히 면역세포 활성 증가와 항암 면역환경 개선 가능성도 함께 확인됐다.
차세대 정밀 항암치료 플랫폼으로의 활용 가능성
연구팀은 이번 기술이 향후 정밀 항암치료와 유전자 기반 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 다양한 암종 및 면역항암제 병용 연구로도 확장 가능성이 높다고 설명했다.
특히 암세포 표적 능력과 유전자 전달 효율을 동시에 높였다는 점에서 차세대 나노 기반 항암 플랫폼 기술로 발전할 가능성이 크다. 향후 추가 연구와 임상 적용이 진행될 경우 보다 안전하고 효과적인 맞춤형 항암 치료 전략 개발에도 기여할 것으로 기대된다.