초록 ▼

□ 연구개요
○ 암특이항원에 대한 환자 고유의 면역반응을 활성화시키는 암백신은 최근 암의 예방 및 치료 방법으로서 중요성이 증가하고 있음.
○ 현재 상용화된 수지상 세포 기반 암백신은 환자의 혈액으로부터 단핵구를 분리하여 수지상세포로 분화시키고, 배양된 수지상 세포에 종양항원을 탑재하여 다시 체내로 재투여해 특정 암에 대한 T 림프구를 활성화하여 암을 치료하는 방법임.
○ 이러한 수지상세포 기반 암백신의 경우 체외 (ex vivo) 세포배양 과정이 반드시 필요한데, 이는 결과적으로 세포기반 암백신의 고비용 및 저효율

□ 연구개요
○ 암특이항원에 대한 환자 고유의 면역반응을 활성화시키는 암백신은 최근 암의 예방 및 치료 방법으로서 중요성이 증가하고 있음.
○ 현재 상용화된 수지상 세포 기반 암백신은 환자의 혈액으로부터 단핵구를 분리하여 수지상세포로 분화시키고, 배양된 수지상 세포에 종양항원을 탑재하여 다시 체내로 재투여해 특정 암에 대한 T 림프구를 활성화하여 암을 치료하는 방법임.
○ 이러한 수지상세포 기반 암백신의 경우 체외 (ex vivo) 세포배양 과정이 반드시 필요한데, 이는 결과적으로 세포기반 암백신의 고비용 및 저효율 문제로 이어져 큰 한계를 보임.
○ 따라서 체외세포배양 과정을 회피한 새로운 형태의 암백신의 개발이 절실함.

□ 연구 목표 대비 연구결과
○ 본 연구과제에서는 체내에 이식한 3차원 스캐폴드의 기공 내부로 수지상세포와 암세포를 동시에 유도한 후, 국소적 hyperthermia를 통해 실시간으로 암특이항원을 생성해냄으로써 항암면역반응을 활성화시킬 수 있는, 체외세포배양과정이 전무한 All-in-One 암백신을 개발하고자 함.
○ 본 연구에서 목표한 체외세포배양 과정이 전무한 암백신 개발을 위해 다음과 같은 연구 결과를 도출하였음.
- PLG 폴리머 및 메조포러스 실리카 등 다양한 재료를 이용하여 매크로기공을 가진 3차원 다공성 스캐폴드를 제작하였고, 특정 케모카인을 담지하여 스캐폴드 내로 수지상세포 및 암세포를 특이적으로 유도할 수 있음을 보임.
- 금 나노막대를 도입하여 근적외선 조건에서 발열기능을 가진 스캐폴드를 제작하였으며, hyperthermia 기능을 통한 in vivo 실시간 항원 생성을 확인함.
- 실제 동물 모델에 스캐폴드를 이식하여 실시간 세포 유도 및 항원 생성으로 인한 면역증가 특성을 확인하였으며 암백신으로써의 활용 가능성을 확인함.
- 그래핀 옥사이드 기반 나노입자 및 3D 스캐폴드를 이용한 암백신을 개발하여 항원특이 T세포의 활성화 유도 및 항암 효과를 확인함.
- 다공성 실리카와 하이드로겔을 혼합하여 이중약물담지 스캐폴드를 개발하고 수용 응답형 약물방출 특성을 확인하였으며 이는 추후 면역세포 유도 케모카인의 방출 특성 제어에 활용 가능할 것임.
○ 본 연구과제 수행을 통해 아래와 같은 정량적인 연구성과를 달성하였음.
- SCI논문: 목표-6편, 실적-9편 (게재승인 1편 포함, 상위 10% 이내 논문: 4편)
- 특허출원: 목표-국내특허출원 3건, 실적-출원 7건
- 특허등록: 목표-국내특허등록 1건, 실적-등록 2건
- 인력양성: 목표-석사 4명, 실적-석사 3명 (모두 기업체 취업)
- 기타: 국제학술대회 초청강연 4건, 학술대회 논문발표 46편, 우수논문발표수상 2건

□ 연구개발결과의 중요성
- 본 연구는 암 치료제에 대한 선진 기술 개발 연구로서 차세대 의료 산업에 기반이 될 기술과 경험을 구축
- 기존 체외세포배양과정 기반의 암백신이 가진 고비용 저효율의 한계점을 돌파하고 새로운 개념의 환자 맞춤형 암백신 개발을 통한 선진 기술 선점
- 암세포 및 면역세포 유도와 실시간 항원 생성에 대한 기초 연구자료 확보
- 생체재료와 암치료 분야의 연계 연구를 통한 전문 인력 양성

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 나. 연구의 필요성 ... 5
• 다. 연구의 목표 ... 6
• 라. 연구범위 ... 7
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• 가. 1차년도 연구결과 – 세포유도 및 항원생성 기능을 보유한 3D 스캐폴드 제조 ... 8
• 나. 2차년도 연구결과 – 3D 스캐폴드 기반의 in vivo 세포 유도 및 항원 생성 연구 ... 11
• 다. 3차년도 연구결과 – 3D 스캐폴드의 실시간 세포유도 및 항원생성을 이용한 암백신 연구 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 32
• 끝페이지 ... 48