Our Science

오랜 시간, 항암제는 3세대에 걸쳐 발전해왔습니다. 1세대 항암제로 암세포의 증식을 억제하는 화학항암제가 사용되었습니다. 그러나 암세포 뿐만 아니라 정상세포에도 나타나는 독성 때문에 구토, 피로감, 탈모, 극심한 고통, 체력 저하 등의 부작용이 발생하기도 했습니다.

뒤이어 2세대 항암제로 표적항암제가 등장하였습니다. 1세대 항암제와는 달리 암세포만을 식별해 공격한다는 장점이 있지만 특정 유전자 변이를 가진 환자들에게만 효과가 있어 적용 범위가 좁다는 단점과 함께, 내성이 생기는 경우 더 이상 치료에 사용될 수 없었습니다.

3세대 항암제는 환자의 체내 면역체계를 활성화 시켜 암세포를 사멸시키는 기전으로 작용하는 면역항암제입니다. 1세대와 2세대의 한계를 극복하는 새로운 기전으로 작용하기에, 부작용 없이 폭 넓은 암종에 적용될 수 있다는 장점을 가졌습니다. 그러나, 면역항암제가 실제로 치료에 적용되었을 때 최대 20%의 환자군에만 제한적인 효과가 나타나는 결과를 보였습니다. 고형암의 경우, 면역항암제가 암 내부로 침투하지 못해 면역체계의 활성화를 가져오지 못하기 때문입니다(Cold tumor).

인엑소플랫은 자체 약효물질을 통해 면역체계가 억제된 cold tumor를 면역 세포가 활성화된 hot tumor로 전환하여 암세포에 대한 적극적인 면역반응을 유도합니다. 이를 통해 기존 면역항암제가 치료하지 못한 고형암으로의 적용증을 확장한 차세대 항암제를 개발함으로써, 미충족 의료 수요를 해결하기 위한 연구에 최선을 다하고 있습니다.

암세포는 종양의 성장에 용이하게 하기 위해 종양 주변의 조직/세포 환경을 조절하는데, 이 생태계를 종양미세환경 (Tumor microenvironment, TME)으로 정의합니다. TME의 지표로는 면역 세포의 침투 혹은 활성화 정도, 면역관련인자의 종류, 산소포화 정도, 세포외기질(Extracellular matrix remodeling, ECM), pH 등이 될 수 있습니다.

면역 체계 둔화 상태의 고형암인 cold tumor의 TME에서는, 면역 반응을 억제하는 M2 대식세포가 다수 포진하고 있으며 T 세포의 기능이 저하되어 있는 현상이 관찰됩니다. 또한 저산소증과 낮은 pH로 외부의 면역 세포가 침투하기 어려운 환경으로 조성되어 있습니다. 따라서 cold tumor의 암세포는 체내 면역 반응의 타겟으로부터 벗어나, 빠른 속도로 성장 또는 전이를 일으킵니다.

그러나 hot tumor의 경우 cold tumor와 달리 면역 반응을 활성화 하는 M1 대식세포, 수지상세포 등이 분포하고 있으며 T 세포가 활성화 된 상태로 TME에 존재합니다. 따라서 면역항암제의 치료능을 극대화할 수 있는 조건이 형성되어 있으며, 면역 세포의 타겟이 된 암세포의 사멸을 통해 종양의 치료를 기대할 수 있기에, cold tumor를 hot tumor로 전환하는 것이 차세대 면역항암제의 관건이라고 할 수 있습니다.

엑소좀은 세포의 엔도좀에서 유래하여 분비된 세포외 소포체 입니다. 엑소좀의 사이즈는 30~150nm로 매우 작으며, 세포와 유사한 지질 이중막 구조로 구성되어 있습니다. 세포로부터 분비되었기에 세포 내 물질인 핵산, 단백질, 효소 등을 포함하고 있고 유래 세포의 종류에 따라 다른 물질로 구성되어 있습니다. 따라서 유래 세포에 따라 유사한 기능을 나타내기도 하며, 이 때문에 엑소좀은 세포 간 신호전달 등의 목적으로 생성될 것으로 추측되어지는 물질입니다. 대부분의 세포에서 분비된다는 특징 때문에 다양한 체액 (혈액, 타액, 소변, 모유, 눈물 등)에 포함되어 있으며, 일반적으로 엑소좀의 사용을 위해서는 세포 배양액으로부터 정제하여 이용합니다.

엑소좀은 세포로부터 유래하였기에 체내에서 매우 안정적이고 독성을 띄지 않는다는 특징 때문에 새로운 약물 전달 물질로 각광받고 있습니다. 엑소좀 내부에 약물이 포함될 경우, 약물의 안정성 또한 보장될 수 있으며 반감기의 증가, 세포막의 단백질 조절 등을 통해 타겟 세포로의 높은 전달률도 기대할 수 있기 때문입니다.