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혈뇌장벽 속여서 뇌종양 약물 전달하는 면역항암치료 개발
등록일 : 2019-10-01 14:38 | 최종 승인 : 2019-10-01 14:43
최재은
뇌종양을 치료할 방안으로 면역항암치료가 개발됐다(사진=123RF)

[메디컬리포트=최재은 기자] 면역항암제를 이용해 뇌종양을 효과적으로 치료하는 혁신적인 방법이 개발됐다. 약물을 직접 뇌로 전달해 암세포를 죽이는 방법이다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스의 시더스-시나이 메디컬센터 연구진은 면역항암제가 혈뇌장벽을 통과해 뇌로 전달될 방안을 찾아냈다.

혈뇌장벽이란?

호주 퀸즈랜드대학에 따르면, 혈뇌장벽은 두개골과 뇌막 외에 뇌를 보호하는 주요 구조로, 뇌혈관과 뇌 조직 사이에 위치하면서 혈액 내 병원균과 독성 물질을 걸러 뇌로 들어오지 못하게 하는 방어 메커니즘으로 작용한다.

뇌의 이러한 방어 기능으로 인해 뇌는 미생물이나 독성물질에 감염될 가능성이 작아진다. 하지만 혈뇌장벽은 뇌로 들어올 수 있는 물질을 매우 엄격하게 거르기 때문에, 분자를 감지하면 철저히 차단한다. 이 때문에 과학자들은 뇌종양과 같은 질환을 치료할 수 있는 약물이 혈뇌장벽을 통과하도록 하기 위해 연구를 계속해 왔다.

최근 혈뇌장벽의 허점이 발견돼 특정 병원균이 뇌로 침투하는 이유가 밝혀졌다. 뇌 또한 영양분과 산소 등 유익한 물질이 필요하기에 혈뇌장벽이 이러한 유익 물질을 옮기는 운반 물질이라 간주하는 특정 분자는 통과하도록 허용한다는 것이다. 연구진은 이 점에 착안해 약물을 혈뇌장벽이 허용하는 분자와 융합해 혈뇌장벽을 속이는 방법을 고안해냈다.

새로운 뇌종양 치료법, 면역항암치료

면역항암치료는 특정 암의 치료법으로 최근 떠오르는 방법으로, 약물을 투입해 면역시스템을 가동해 종양을 죽인다. 하지만 인체 내 뇌종양의 경우 두 가지 이유로 면역항암치료가 불가능했다. 첫 번째는 혈뇌장벽 때문에 면역항암제를 뇌로 들여보내기 힘들었기 때문이고, 두 번째는 뇌종양이 다양한 방법으로 뇌의 면역시스템을 억누르는 능력을 얻을 수 있기 때문이다.

시더스-시나이 메디컬센터 연구진은 이를 극복하기 위해 혈뇌장벽을 통과해 뇌종양과 싸울 수 있는 뇌의 면역 반응을 끌어내는 방법을 개발했다. 연구진은 생분해성 고분자를 만들어 단백질이나 펩타이드와 결합했다. 이 생분해성 고분자에는 대식세포와 조절T세포를 모두 억제하고 차단할 수 있는 관문억제제나 항체 약물이 포함됐다. 이러한 방법으로 뇌종양을 죽이는 면역세포에 더욱 취약한 상태로 만드는 것이다.

 

이러한 생분해성 고분자가 일단 혈관에 들어가면 혈뇌장벽은 이를 유익 물질 운반체로 간주해 뇌로 들여보낸다. 이렇게 뇌종양 세포에 도달한 고분자는 대식세포와 조절T세포를 억제하는 약물을 뿜어내 악성 세포의 보호막을 파괴한다. 그리고 약물이 종양을 죽이는 뇌의 세포에 알람을 울려 종양을 공격하게 한다.

연구진이 이러한 면역항암치료법을 실험용 쥐에게 적용한 결과, 종양의 증식이 멈췄고 생존율이 높아졌다. 이번 연구는 국제 과학학술지 네이처커뮤니케이션즈에 소개됐다.

뇌종양 관련 통계

연간 8만 명이 뇌종양을 진단받는다(사진=123RF)

미국 뇌종양학회에 따르면, 연간 8만 명이 뇌종양을 진단받는다. 이 중 32%가 악성 종양으로 체내 다른 부분으로 전이될 수 있다. 미국에서만 뇌종양 및 중추신경계 종양 환자가 약 70만 명에 이른다. 뇌종양 진단 환자의 연령은 주로 14세 이상이다.

뇌종양은 분자 및 조직 구조에 따라 몇 가지 종류로 나뉜다. 악성 뇌종양의 80.7%는 신경교종(Gliomas)으로 전체 뇌종양의 26.5%를 차지한다. 이 밖에 수막종은 전체 뇌종양의 36.3%, 교모세포종은 14.9%를 차지한다.

 

[메디컬리포트=최재은 기자]
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