암 면역치료혁명 시대에 걸맞는 방사선면역병합요법 제시
암 면역치료혁명 시대에 걸맞는 방사선면역병합요법 제시
  • 강기훈 기자
  • 승인 2018.07.09 11:15
  • 댓글 0
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최근 다양한 면역회피기전을 극복하기 위한 고가의 약물들이 다국적 제약회사에서 출시되고 있다. 하지만 면역치료제만으로는 치료 시 내성 및 반응률에 한계를 보인다는 보고가 이어진다. 방사선치료가 여전히 환자의 생존율을 향상시킬 수 있는 필수적 치료법으로 주목받는 이유다. 윤미선 교수는 암 면역억제 환경을 깰 수 있는 방사선치료에 대한 접근법을 연구하며 새로운 희망을 향해 꾸준히 나아가고 있다.

 

화순전남대병원 방사선종양학과 윤미선 교수
화순전남대병원 방사선종양학과 윤미선 교수

 

방사선조사에 의한 종양 및 주위 미세환경 변화에 주목하다

암 면역치료혁명 시대에 접어들며 의학계는 방사선조사가 종양의 미세환경에 미치는 다양한 영향을 확인하고 있다. 암세포와 주변 면역 세포가 주고받는 신호전달 매개인 케모카인이라는 신호분자에 대한 연구 역시 그 일환에서 진행되고 있다. 화순전남대병원 방사선종양학과 윤미선 교수의 방사선조사로 유도된 chemokine CXCL11, CXCL12 CXCL16을 이용한 다양한 암종으로 고효율 증폭된 NK cell migration 촉진연구는 종양 및 주변 미세환경에서 케모카인의 발현이 방사선조사 후에 증가하며, 이 신호를 받은 면역세포가 훨씬 잘 이동함을 실험적으로 증명한 연구다.

현재까지의 연구들은 주로 케모카인과 그 신호를 받은 면역세포들의 상호작용을 밝히고, 암 성장 및 전이와 어떤 관계가 있는지 파악하는데 초점을 맞춰왔다. 윤 교수의 해당 연구는 이와는 다른 관점을 취하고 있기에 귀추가 주목된다. 특히 방사선조사를 도입해 실제 방사선조사로 변화된 암과 주변 미세환경으로 케모카인 발현이 변화하고, 이에 따라 NK세포(자연살해 면역세포)의 이동성이 변화함을 실험적으로 구현한 것은 본 연구가 최초다.

현재까지 방사선치료 연구는 치료기법, 즉 최첨단 치료 장비 및 새로운 방사선 종류 도입으로 최적의 방사선 조사에 머물러왔습니다. 면역치료 시대로 접어들고 있는 가운데 방사선조사에 의한 종양 및 주위 미세환경 변화가 암치료 효과에 어떻게 기여하는가에 대한 장기적, 체계적 연구는 국내외를 통틀어볼 때도 미비한 실정입니다.”

현재 윤 교수는 방사선치료와 면역세포치료를 병행했을 때 치료성적 극대화 여부를 연구하고 있다. 암세포에 방사선조사 후 변화되는 다양한 분자발현 및 신호전달물질을 발굴하고, 이에 따른 면역세포치료의 암 살생능력을 분석한다는 것이 그의 설명이다. 나아가 동물실험을 통해 면역치료 단독요법과 방사선면역치료 병합요법군의 치료성적을 분석하고 최적의 성적을 가져오는 방사선면역치료법 개발에 집중하는 모습이다. 아직까지 면역-방사선요법 시 효과적인 암종 개발과 최적의 방사선조사 방법, 병합시기 등에 관한 가시적 연구 성과가 나오지 않고 있는 만큼 이번 연구는 새로운 치료법 개발의 기초 및 임상중개 연구라는 의미를 띈다.

이번 연구를 진행함에 있어 최근 새롭게 조명되고 있는 면역치료와 방사선에 유도되는 다양한 표적 중 병합치료에 관련된 유용한 표적을 새로이 발굴해야 한다는 어려움이 따랐다. 윤 교수는 연구 끝에 방사선조사 후 면역세포의 활성을 촉진하는 신호체계를 밝히는 고무적인 결과를 얻고 있다고 전했다. 실제 동물실험에서 암부위에 방사선 조사 후 벌어지는 종양미세환경의 역동적인 면역시스템을 밝히고, 이를 암치료에 적용할 수 있는지 임상시험을 거쳐야 한다는 점 역시 또 다른 어려움 중 하나다.

 

면역세포치료제와 방사선치료 간 최적의 치료모델 구축

본 연구를 통해 윤미선 교수는 방사선 조사시 암세포에서 발현되는 케모카인에 대한 연구와 함께 이에 유용한 특정 사이토카인을 발굴하는데 성공했다. 이와 함께 최근 방사선 조사시 표적 사이토카인이 활성화되고, 관련 신호체계가 NK 세포의 이동을 촉진한다는 결과를 발표한 바 있다. 그는 향후 체외에서 증폭시킨 자연살해세포의 체내 이동성을 동물모델에서 영상으로 성공적으로 추적하여 의학저널에 관련 내용을 투고한 상태이다. 추가 연구를 통해 암 동물모델을 토대로 강력한 NK세포를 체외에서 주입한 후 실제 암부위의 이동성을 추적하기 위한 형광-NK세포 및 영상기법을 개발하고 있는 그다.

이밖에도 윤 교수는 국가암정복추진연구개발사업으로 선정되며 전남대학교 기초 및 임상연구자들과 함께 방사선조사에 의한 종양 및 종양주위미세환경 개선을 통한 면역요법효능강화 연구를 진행하고 있다. 그는 방사선조사를 통해 종양미세환경의 면역억제기제를 깨뜨려 새로운 면역표적을 발굴하고, 그 결과를 바탕으로 면역백신 및 면역세포치료제의 효과를 극대화하는 방사선면역병합모델을 개발하는 것이 그 목적이라 설명했다.

면역회피기전이 주를 이루고 있는 종양 및 종양주변미세환경을 방사선조사로 개선하고, 방사선-면역병합 요법에 효과적인 암면역치료제 개발을 통해 새로운 방사선-면역병합 요법을 확립하고자 합니다.”

새로운 방사선-면역병합 요법의 확립을 위해서는 방사선 치료시 유용한 표적 신호매개를 규명 및 효과적인 암종 발굴이 선행되어야 한다. 여기에 더해 윤 교수는 실제 임상에서 적용가능한 방사선치료의 용량, 분할방법, 병합 시기 등을 종합한 최적화 모델을 확립한다는 계획을 세우고 있다. 면역세포치료제의 체외 주입 시 종양환경에서 이동성을 규명하며 방사선치료와의 최적의 치료모델을 구축하는 것이 이번 연구의 궁극적 목표다.

 

면역치료 연구동향 교육으로 방사선면역병합치료 활성화에 앞장설 것

윤미선 교수는 꾸준한 연구실적을 나타내며 학술계에서도 인정받은 인물이다. 그는 대한방사선종양학회 우수포스터상, 전남대학교 병원 의학연구학술상-젊은연구자부문을 수상한 바 있다. 대한방사선종양학회 학술위원으로 활동하고 있는 윤미선 교수는 향후 학회차원에서 면역치료에 대한 학술대회를 개최하며 최신 연구동향에 대해 꾸준히 회원들에게 알리기 위한 활동을 진행할 것이라 밝혔다. 이밖에도 BK21플러스 전남대학교 창의적 의과학 인력사업단, 화순전남대학교병원 의생명연구원 국책과제지원부에서 활동하고 있는 그는 국내외 학생들을 유치하며 전남대학교 의과학대학원에서의 석박사과정을 연구지도하고 있다. 특히 그가 몸담고 있는 화순전남대학교병원은 세계적인 암 특화병원으로 전국적인 주목을 받고 있다. 병상당 암수술 건수 전국 1위를 자랑하는 것은 물론 건강보험심사평가원의 분야별 암치료 평가에서 매년 1등급을 차지하는 등 전국 최고 수준을 입증하고 있다. 향후 윤 교수는 젊은 연구자들이 연구를 수행함에 있어 필수적이라 할 수 있는 국가의 지원 및 대학의 지지를 최대한 이끌어내며 실제적으로 뛰어난 연구역량을 가진 연구자들이 예산 및 연구 인력이 부족한 현실에 좌절하지 않고 연구를 지속하도록 돕겠다는 다짐을 전했다.

그간 면역회피기전에 대한 연구는 지속되어왔지만 그 기전을 이해하고, 이를 통해 개발된 치료제를 환자에게 적용한지는 6~7년에 불과하다. 물론 해당 내용이 교육과정에 반영되지 않는 상황이다. 그는 방사선과 면역체계에 대한 새로운 교육과정을 대학원 교육과정에 개설하였으며, 주기적 교육을 통해 최신연구동향을 알릴 것이라 전했다. 학생들의 역량을 충분히 끌어올리는 것은 물론 국내외를 무대로 활동할 수 있는 초석을 마련해주기 위함이다.

현재 국내외에서 많은 연구팀들이 면역치료관련 연구에 온 힘을 쏟고 있습니다. 고효율, 저비용 암치료법인 방사선치료와의 병합에 대한 지속적 연구를 통해 보다 많은 환자에게 혜택을 줄 수 있는 최적의 방사선면역병합요법 확립에 기여하겠습니다.”


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