KIST·KRICT 연구진, 저분자화합물 기반 STING 개발
동물모델에서 항암 효과 확인…정맥 내 투여 가능

글로벌 제약사들이 차세대 면역항암제로 주목하는 인터페론 유전자 촉진제(Stimulator of interferon genes, STING)가 지닌 한계를 극복한 새로운 작용제를 국내 연구진이 개발했다.

STING은 DNA 병원체를 인지해 인터페론을 분비하고 선천 면역 반응을 조절하는 데 핵심적인 역할을 하는 단백질이다. 인터페론은 면역세포에서 생성되는 사이토카인의 일정으로, 바이러스 증식을 억제하고 다른 면역 세포의 선천 면역 효과를 증진시킨다.

가장 먼저 임상시험이 진행됐던 STING 표적 신약 후보물질 ADU-S100의 경우 지난 2020년 임상이 중단되기도 했다. 노바티스는 미국 생명공학기업 아두로 바이오텍(Aduro Biotech)와 함께 ADU-S100과 스파탈리주맙(spartalizumab) 병용요법 등에 대한 임상시험을 진행했었다.

한국과학기술연구원(KIST)은 뇌과학창의연구단 이상희 박사가 한국화학연구원(KRICT) 감염병치료제연구센터 김혜진 박사팀과 함께 저분자화합물 기반의 새로운 STING 작용제를 개발했다고 19일 밝혔다.

KIST·KRICT 연구진 개발한 STING 작용제 4c의 화학적 구조와 작용 기전(왼쪽), 동물모델에서 항암 효능 결과와 모식도(제공: KIST).
KIST·KRICT 연구진 개발한 STING 작용제 4c의 화학적 구조와 작용 기전(왼쪽), 동물모델에서 항암 효능 결과와 모식도(제공: KIST).

연구진에 따르면 이 물질은 STING 단백질 활성화를 통해 인터페론 등의 사이토카인을 생성했고 이를 통해 T세포를 매개로 한 선천면역 반응을 유도했다. 또 활성화된 선천면역 반응은 종양의 면역표현형을 바꿔 T세포에 대한 반응성이 낮은 ‘Cold tumor’를 반응성이 높은 ‘Hot tumor’로 변화시켰다. T세포가 암세포에 잘 침투할 수 있는 환경을 만들었다는 의미라고 연구진은 설명했다.

동물모델에서도 암세포 성장을 효과적으로 억제했다. 투여군의 20%는 암세포가 완전히 사라졌으며, 암세포를 재이식해 암이 재발하는 환경을 유도해도 추가적인 약물 투여 없이 암세포 성장이 억제되거나 아예 자라지 않았다.

연구진이 개발한 물질은 정맥 내 투여가 가능해 종양에 직접 투여해야만 했던 기존 STING 작용제의 한계도 극복했다.

연구진은 추가적인 신약개발 연구를 통해 방사선치료, 화학요법 등 기존 표준치료와 연계된 병용 치료요법, 나아가 항암을 위한 단독 투여로 활용될 수 있을 것으로 기대된다고 했다.

이 박사는 “모두가 암 정복을 꿈꾸지만 아직도 항암제 개발이 제한적인 분야가 많다. 이 연구가 뇌종양 등 임상에서 면역항암제 적용이 제한적인 암에 대한 새로운 치료전략 개발의 기반이 되기를 바란다”고 말했다.

이번 연구결과를 담은 논문 ‘Development of Potent Immune Modulators Targeting Stimulator of Interferon Genes Receptor’는 국제학술지 ‘Journal of Medicinal Chemistry’ 최신 호에 게재됐으며 Supplementary cover로 선정됐다. KRICT 전민재 인턴연구원과 KIST 이혜림 학생연구원이 제1자로 참여했다.

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