[연구동향]

IL-23-producing human lung cancer cells promote tumor growth via conversion of innate lymphoid cell 1 (ILC1) into ILC3

Clin. Cancer Res. 2019

정두현 교수(병리학교실)

폐암은 유병률이 높고 예후가 불량한 종양이다. 최근 면역요법이 폐암 환자의 생존을 증가시킴으로써 이에 관한 암면역 연구가 활발히 진행되고 있다. 종양 내에는 암세포와 면역세포의 상호 작용이 종양의 생존에 영향을 준다. 이 때문에 종양 미세환경에 대한 이해가 면역치료법 개발에 필수적이다. 비교적 최근 발견된 선천성 림프구 세포는 항원 특이성이 없는 면역세포로 천식 등 염증성 질환에서의 기능은 많이 알려졌으나 종양에서의 역할은 정립되지 않았다.

연구팀은 비소세포 폐암의 암세포가 분비하는 인터루킨-23이 종양 내에 존재하는 선천성 림프구 세포 (innate lymphoid cell; ILC)의 아형1을 아형3으로 변화시키고, 증가된 아형3에서 분비하는 인터루킨-17이 폐암세포의 성장을 촉진함을 밝혔다. 환자의 암조직을 이용한 체외 실험뿐 아니라 생쥐 종양 모델에서도 같은 현상을 확인함으로써 이런 기전이 실제 체내에서 발생하는 것임을 증명했다. 따라서 폐암에서 ‘인터루킨-23, 선천성 림프구 세포 아형3, 인터루킨-17’의 축이 종양의 새로운 생존 전략 매커니즘으로 작용함을 규명하였다. 이번 연구로 암세포와 면역세포간 상호 작용이 페암세포의 성장을 조절하는 기전을 이해함으로써 폐암 면역 치료의 새로운 타겟을 제시하였다.

Graphical Abstract

논문 링크 : http://clincancerres.aacrjournals.org/content/early/2019/04/12/1078-0432.CCR-18-3458

Recyclable Cytokines on Short and Injectable Polylactic Acid Fibers for Enhancing T‐Cell Function

Adv. Funct. Mater. 2019

 
신현무 연구조교수,제1저자(의학연구원),  김항래 교수,교신저자(해부학교실)

본 연구는 간단히 주사를 통해 생체 내 투여 가능한 cytokine complex carrier(담체)로서 새로운 polylactic acid (PLA) 섬유 플랫폼을 개발했다. 특히 IL-2 및 IL-15 Fc를 고정시킨 짧은 PLA (sPLA) 섬유는 주사시 표적 종양 부위에 위치하여 지속적이며 재사용 가능한 방식으로cytokine전달을 가능하게 했다. 이를 위해서 생체 적합성 PLA 섬유를 전기방사시키고 에탄올 처리를 통해 효율적인 생체분자 conjugation을 위한 섬유 간 공간을 확대시켰다. 둘째, tyrosinase (TYR)를 이용하여 PLA 섬유에 polydopamine (pDA)를 코팅((pDA-PLA)한 후 streptavidin (SA)과 biotinylated protein G (Bio-PtG)를 연속적으로 결합시켰다 (그림 A). 이후에 protein G-bound sPLA섬유를 동결 후 절단하고 여과하여 15-100 ㎛의 길이를 갖는 sPLA 섬유를 제조했으며, 이는 주사기를 통해 주입될 만큼 충분히 짧고 표적 부위에서 효율적으로 유지될 수 있을 정도로 충분히 크다. 따라서 protein G-bound sPLA섬유에 loading된 IL-2 Fc 과 IL-15/IL-15R Fc-fusion protein은 표적세포의 수용체에 작용하게 된다(그림B). 지속 가능하고 재사용 가능한 방식의 cytokine-loaded sPLA (Cyto-sPLA) 섬유는 memory CD8+ T 세포의 분화 및 T 세포 기능의 향상을 통한 종양 진행을 억제했다 (그림C).

Cyto-sPLA 섬유는 항암 치료제의 개발 가능성이 크며, 주사 가능한 sPLA 섬유 플랫폼은 생체 내에서 효능을 연장시키기 위한 다양한 약물의 담체로 사용될 수 있다.

 

논문 링크 : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201808361

Implantable multireservoir device with stimulus responsive membrane for on-demand and pulsatile delivery of growth hormone

PNAS. 2019

<서울대학교 의과대학 의공학교실 최영빈>

성장호르몬 결핍증에 의한 저신장증 등의 치료를 위해 가장 일반적으로 사용하는 방법은 지속적인 성장호르몬의 피하 주사 투여이다. 하지만 이는 환자에게 많은 고통과 경제적인 부담을 안겨주는 제약점이 있다. 이를 해결하기 위해 의공학과 최영빈 교수팀 (공동연구: 단국대 최진호 교수팀)은 “주사바늘 없이 체외에서 근적외선을 인가함으로써 약물 주입이 가능한 이식형 디바이스”를 개발하였다. 본 연구진이 개발한 약물전달 디바이스는 각각 일정한 양의 성장호르몬을 탑재한 다수의 약물저장소를 근적외선에 감응하여 파열될 수 있는 막으로 밀봉하여 완성하였다. 개발된 약물전달 디바이스는 이식 후 체외에서 사용하는 외부 디바이스를 통해 줄맞춤 되어 비침습적으로 인가된 근적외선으로 각각의 약물저장소의 막을 선택적으로 파열함으로써 일정량의 성장호르몬을 체내에 전달할 수 있도록 구성되어 있다. 특히, 배터리 및 구동장치가 필요 없어 소형화 가능하고 이식에 용이하다는 장점이 있다. 현 연구진은 성장호르몬 결핍이 유도된 동물을 사용한 실험을 통해 근적외선이 인가된 디바이스를 통해 얻은 성장호르몬과 인슐린양성장인자 혈중 농도가 기존 성장호르몬 피하주사 방법으로 실험한 결과와 거의 같은 수준으로 나타난다는 것을 밝혔다.

논문링크 : https://www.pnas.org/content/early/2019/05/22/1906931116
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