초록 ▼

□ 연구개요
1) 우리나라 전체 암 발생률 중 고형암이 차지하는 비율은 85% 정도, 그 중 간세포암은 높은 발생 빈도를 보이며 간세포암 치료를 위해 항암화학요법인 항암제를 사용하여 암을 치료하는 것이 일반적인 암 치료 방법이다. 1세대(화학항암제) , 2세대(표적항암제)를 거친 3세대(면역항암제)는 암 환자 특이적으로 면역체계를 강화해 암세포를 사멸시키는 개념인데, 간세포암 치료에서 면역세포는 가장 중요한 요소이다. 특히, 선천면역세포인 자연살해세포( Natural Killer cell, NK cell )는 핵심적인 면역세포

□ 연구개요
1) 우리나라 전체 암 발생률 중 고형암이 차지하는 비율은 85% 정도, 그 중 간세포암은 높은 발생 빈도를 보이며 간세포암 치료를 위해 항암화학요법인 항암제를 사용하여 암을 치료하는 것이 일반적인 암 치료 방법이다. 1세대(화학항암제) , 2세대(표적항암제)를 거친 3세대(면역항암제)는 암 환자 특이적으로 면역체계를 강화해 암세포를 사멸시키는 개념인데, 간세포암 치료에서 면역세포는 가장 중요한 요소이다. 특히, 선천면역세포인 자연살해세포( Natural Killer cell, NK cell )는 핵심적인 면역세포일 뿐 아니라 생체 내 면역염증반응을 조절하는 중요한 바이오마커이며 암세포를 직접 공격해 사멸하고, 생체 내 면역 염증반응 조절에 매우 중요한 역할을 한다. 하지만, 고형암 치료에서 NK 세포는 암 조직까지 접근 효율이 낮아 항암면역활성이 떨어진다고 보고된 바 있다.
2) 최근, 제약∙바이오 시장에서 관심을 갖기 시작한 세포밖 소포체인 엑소좀은 모든 세포에서 분비되며 세포 간 정보교환 전달체 역할을 하는 50-150 nm의 작은 나노입자로 생리활성 물질인 단백질, 핵산, 지질 등을 함유하고 있고 세포의 성질과 상태에 따라 엑소좀 내 들어 있는 정보가 각각 다르기 때문에 엑소좀을 통해 그 세포의 특징을 알 수 있어 '엑소좀'을 각 세포를 돌아다니는 '택시'에 비유한다. 따라서 엑소좀의 활용 가능성이 무궁무진하여 다양한 산업 분야로 적용이 예상된다.
3) 본 연구는 이러한 점들을 착안하여 NK 세포가 가지고 있는 유전물질 및 정보를 그대로 전달받은 나노입자 크기의 ‘NK 세포 유래 엑소좀’을 이용하여 원하는 암 부위까지의 타겟팅 효율을 높이고 항암면역활성을 강화하여 암세포 사멸효과를 높일 수 있는 [간세포암 치료를 위한 NK 세포 유래 엑소좀의 작용기전을 규명]하고자 한다. 더 나아가 다른 질병 치료 가능성을 제시, 진단 및 치료제 개발 등의 기초 지식을 제공하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
< 1차년도 연구 목표 및 결과 : 2020.09.01.~ 2021.08.30. >
① NK 세포 유래 엑소좀의 추출·분리 시스템 확립 (100% 달성)
- NK 세포 유래 엑소좀의 추출·분리 방법 선정
- NK 세포 유래 엑소좀의 최적화, 표준화, 정량화
② NK 세포 유래 엑소좀의 성분·분석 시스템 확립 (100% 달성)
- NK 세포 유래 엑소좀의 분석 방법 선정
- NK 세포 유래 엑소좀의 성분 및 특징 분석
③ NK 세포 유래 엑소좀의 간세포암 세포주 내 항암효과 및 작용기전 규명 (In vitro) (100% 달성)
- NK 세포 유래 엑소좀의 간세포암 세포주 내 항암효과 검증
- NK 세포 유래 엑소좀의 간세포암 세포주 내 작용기전 규명

< 2차년도 연구 목표 및 내용 : 2021.09.01.~ 2022.02.28. >
① NK 세포 유래 엑소좀의 면역활성 강화 작용기전 규명 (In vitro) (100% 달성)
- NK 세포 유래 엑소좀의 면역활성 강화 조절인자-사이토카인 (cytokines) 스크리닝 및 최종 선정
- NK 세포 유래 엑소좀의 면역활성 강화 조절인자-사이토카인 (cytokines) 효과 검증
- NK 세포 유래 엑소좀의 면역활성 강화 조절인자-사이토카인 (cytokines) 작용기전 규명

< 3차년도 연구 목표 및 내용 : 2022.03.01.~ 2023.02.28. >
① NK 세포 유래 엑소좀의 간세포암 동물모델 항암효과 및 작용기전 규명 (In vivo) (100% 달성)
- NK 세포 유래 엑소좀의 간세포암 동물모델 항암효과 검증
- NK 세포 유래 엑소좀의 간세포암 동물모델 작용기전 규명
② NK 세포 유래 엑소좀의 새로운 약물전달시스템 확립 (100% 달성)
- 간세포암 치료 위한 약물 스크리닝 및 최종 약물 선정
- 간세포암 치료 위한 NK 세포 유래 엑소좀-약물담지 항암효과 및 작용기전 규명

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1) NK 세포 유래 엑소좀의 특징 규명: 자기복제, 암 유발 가능성 없고 장기 보관, 장기투여 가능, 크기가 작아 생체 내 순환 및 상처 부위로 도달이 쉽고 인지질 이중층 구조로 다양한 약물을 탑재하여 표적 세포까지 약물전달이 용이함. 이런 장점을 활용하여 엑소좀을 가장 유용한 바이오 마커로 활용할 수 있다.
2) NK 세포 유래 엑소좀의 작용기전 규명: 엑소좀은 부모 세포와 동일한 유전정보 및 중요 기능을 전달하는 수송체 역할을 할 수 있는 것으로 알려져 있으며, NK 세포 유래 엑소좀은 암세포 사멸능력을 NK 세포로부터 그대로 전달받아 간세포암과 같은 악성종양을 직접 치료할 수 있고 새로운 면역활성 조절 인자-사이토카인들을 찾아내 그 작용기전을 규명한다면 기존 NK 세포의 단점을 보완하여 새로운 항암치료 기술로 적용할 수 있다.
3) NK 세포 유래 엑소좀의 새로운 약물전달시스템 확립: 50 - 150 nm 크기 나노입자이며 인지질 이중 구조로 생체 내 순환 및 타겟 부위로 도달이 용이한 장점을 활용하여 간세포암 치료에 효과적인 다양한 항암약물을 탑재하고 표적 세포로 약물을 전달하는 새로운 약물전달시스템을 확립할 수 있다.
4) 세계 엑소좀 진단 및 치료시장의 증가 (2030년까지 2억 6000만 달러 규모의 성장 예상) : 직접의료비, 사망손실금 지출이 많은 간세포암 치료를 위한 긍정적 경제 파급효과를 나타낼 것이다.
5) 삶의 질 향상과 새로운 질병 진단, 치료제 및 신약개발 등 의약산업에 기여 : NK 세포가 가지고 있는 유전물질 및 정보를 그대로 전달받은 나노입자 크기의 ‘NK 세포 유래 엑소좀’을 이용하여 원하는 암 부위까지의 타겟팅 효율을 높이고 항암면역활성을 강화하여 암세포 직접 사멸 효과를 높일 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 연차별 추진 일정 ... 5
• 2) 연구의 추진전략 및 방법 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과 (연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 (연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 20
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 23
• 끝페이지 ... 39