한국과학기술연구원(KIST)은 테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사 연구팀이 세포외기질 분해 효소인 히알루로니다아제(PH20)를 발현하는 '엑소좀(Exosome)' 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.

KIST 연구진이 개발한 엑소좀은 암 세포 주위의 세포외 기질을 효과적으로 분해해 약물과 면역세포의 침투를 증가시키고, 종양 동물 모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있다.

히알루로니다아제는 세포막 표면에 발현되는 단백질로, 발현 및 정제 조건의 확립이 어렵기 때문에 막에 결합하는 부분이 절단된 재조합 단백질 상태로 생산된다. 최근 할로자임 테라퓨틱스에서는 인간에 적용 가능한 ‘재조합 인간 히알루로니다아제(rHuPH20)’을 개발해 현재 항암 치료를 위한 임상실험을 진행 중에 있다.

하지만 KIST 연구진이 개발한 히알루로니다아제는 엑소좀 막에 결합된 상태이다. 할로자임 테라퓨틱스의 ‘재조합 인간 히알루로니다아제’ 보다 약 3배 정도 효소 활성이 높은 것으로 확인됐다.

KIST 연구진이 개발한 ‘효소 엑소좀’은 암세포 성장의 지지기반을 무너뜨려, 암 성장 저해를 유도했다. 또한 연구진은 효소 엑소좀에 의해 암세포 장벽이 무너지면 면역세포가 암 조직 내로 침투하는 정도가 향상되며, 항암제(독소루비신)가 암 세포 깊숙이 전달되어 항암 효과를 상승시킬 수 있음을 보여준다.

양유수 KIST 박사는 :본 연구를 통해 막단백질 치료제로서 엑소좀의 활용 가능성을 제시할 수 있었다"며 "개발한 히알루로니다아제를 함유한 엑소좀은 항암(면역) 치료제 및 약물 전달체로 활용이 가능할 것"이라고 내다봤다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이뤄졌다. 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Functional Materials’(IF : 12.124, JCR 분야 상위 4.73%)에 12월 4일자 온라인에 게재됐다.