[DEBUG-WINDOW 처리영역 보기]
즐겨찾기  |  뉴스레터  |  오늘의 정보 회원가입   로그인
BRIC홈 동향
서린바이오사이언스
배너광고안내
이전
다음
스폰서배너광고 안내  배너1 배너2 배너3 배너4
브릭이만난사람들
전체보기 Bio통신원 Bio통계 BRIC View BRIC이만난사람들 웹진(BioWave)
조회 2081  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
바이오통신원   
홍삼의 새로운 효능, 폐암의 전이 억제한다.
농수식품 한국과학기술연구원 (2021-01-26)

- 마이크로웨이브 가공법으로 미량의 Rk1과 Rg5를 증대시킨 홍삼 소재 개발
- 진세노사이드 Rk1과 Rg5, 폐암으로부터 전이되는 암을 효과적으로 차단

 

서울아산병원 김현희 박사과정, KIST 최필주 박사후연구원, 에이치엘비생명과학 주식회사 고현석 박사, KIST 함정엽 박사

<서울아산병원 김현희 박사과정, KIST 최필주 박사후연구원, 에이치엘비생명과학 주식회사 고현석 박사, KIST 함정엽 책임연구원>


예로부터 한의학의 중요한 약재로 사용되어온 홍삼이 최근 들어서는 건강 기능성 소재로 주목받고 있다. 홍삼은 다양한 가공 방법에 따라 성분과 효능이 달라지는 특성이 있어 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 국내 연구진이 홍삼이 폐암의 전이를 억제하는 효능이 있음을 규명해 주목받고 있다.

한국과학기술연구원(KIST)은 강릉분원 천연물연구소 천연물소재연구센터 함정엽 박사팀이 서울아산병원 고현석 박사와 공동연구를 통해 홍삼에 함유된 성분( 진세노사이드) 인 Rk1과 Rg5가 폐암의 전이를 효과적으로 억제함을 확인했다고 밝혔다.

KIST 함정엽 박사는  9증9포 가공법 등의 기존 홍삼 가공 방법과는 달리 전자레인지와 같은 원리의 마이크로웨이브 가공법을 개발하여 홍삼의 주요 활성 성분인 Rg3, Rk1, Rg5를 기존 대비 20배 이상 증대시켰다. 연구진은 마이크로웨이브 가공법을 통해 제조된 홍삼인 KMxG에 대한 효능을 꾸준히 연구해온 결과 약물에 의해 손상된 신장의 보호 효과와 전립선암, 자궁경부암, 피부암 등에 효과가 있음을 밝혀낸 바 있다. 이 기술은 2020년 ㈜포닌바이오에 총액 기술료 8억 원으로 기술이전하여 현재 사업화를 준비하고 있다.

암세포는 원래의 조직에서 떨어져 나가면 일반적인 세포와는 달리 쉽게 죽지 않고 다른 조직으로 이동하여 다시 자리잡고 자라나게 된다. 신체 내에서 신호 물질로 사용되는  사이토카인 단백질의 일종인 ‘TGF-β1’은 위와 같은 현상과 암세포의 줄기세포화를 통해 폐암의 전이를 유도하는 것으로 알려졌다. KIST 연구진은 KMxG 홍삼에 풍부한 Rk1과 Rg5 성분을 각각 ‘TGF-β1’과 동시에 폐암 세포에 처리한 결과, 두 성분 모두 TGF-β1에 의한 다양한  폐암 세포의 이동, 침윤 및 미부착 세포의 사멸 현상(anoikis)에 대한 저항성 등
전이 과정들이 효과적으로 억제되는 것을 확인하였다.

KIST 함정엽 박사는 “홍삼의 성분이 암세포를 사멸시키는 것은 알려져 있지만, 이번 연구를 통해 암의 전이 또한 억제하여 폐암관련 항암 효과를 증대시킬 수 있음을 입증한 것으로, 추후 천연물 유래 항암제 개발로 이어질 수 있는 과학적인 근거를 제시한 것이다.”라며, “마이크로웨이브 제조 방법으로 개발한 KMxG는 가공조건에 따라서 홍삼 유효성분의 함량을 조절할 수 있어 다양한 질환의 맞춤형 기능성 소재를 개발할 수 있다.”라고 밝혔다.

본 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 KIST 주요사업과 산업통상자원부 나노융합산업핵심기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 인삼 연구 분야 국제학술지인 「Journal of Ginseng Research」 (JCR 분야 상위 1.786%) 최신 호에 게재되었다.
 * (논문명) Ginsenosides Rk1 and Rg5 inhibit transforming growth factor-β1-induced epithelial-mesenchymal transition and suppress migration, invasion, anoikis resistance, and development of stem-like features in lung cancer
    - (제 1저자) 아산병원 김현희 박사과정
    - (제 1저자) 한국과학기술연구원 최필주 박사후연구원
    - (교신저자) 아산병원 고현석 박사(現,에이치엘비생명과학 주식회사)
    - (교신저자) 한국과학기술연구원 함정엽 책임연구원

 

연구결과 개요

1. 연구배경
인삼(Panax ginseng Meyer)은 가장 신뢰도가 높은 기능성 식품 및 한약재로써 특히 한국과 중국에서는 오랫동안 사용되어 왔다. 인삼의 주요 활성 성분을 진세노사이드라고 하는데 인삼의 가공 방법에 따라서 이러한 성분들이 차이가 나고 생리활성도 달라질 수 있다. KIST는 전통적인 9증9포법이나 고온고압 열 가공법의 단점을 극복하고 인삼의 생체이용률을 증대시킬 수 있는 마이크로웨이브 가공법을 통해 더 많은 양의 진세노사이드 Rg3, Rk1, Rg5를 함유하는 홍삼소재(KMxG : KIST Maximized Ginsenoside)를 개발하였다. 지금까지 홍삼의 성분 중 Rg3에 대한 효능과 항암 특성에 대한 연구는 비교적 많이 진행되어 왔지만 상대적으로 Rk1과 Rg5는 크게 주목을 받지 못한 점에 착안하여 본 연구자들은 두 성분에 대한 항암 효과 연구를 진행하였다. 일반적으로 TGF-β1에 의해 유도되는 EMT (Epithelial to Mesenchymal transition) 및 암 줄기세포(cancer stem cell)는 암 전이를 대표하는 현상으로 특히 폐암 세포주 (A549 세포)에서 특징적으로 나타난다. 이번 연구에서는 Rk1과 Rg5이 TGF-β1에 의한 EMT 유발 및 암 전이 억제에 어떻게 작용하는지에 관한 연구결과이다.

2. 연구내용
본 연구에서는 인삼을 가공하는 자체 기술로 마이크로웨이브를 이용한 홍삼의 미량 진세노사이드 성분인 Rg3, Rk1, Rg5를 기존 대비 20배 이상 증대시키는 기술을 개발하였고, 이를 통해 증대된 홍삼 KMxG의 주성분인 Rk1과 Rg5가 우수한 폐암 전이 억제 성분임을 확인하였다. 폐암 세포주인 A549에서 TGF-β1에 의해 유도된 EMT 현상은 암 줄기세포화를 유도하는 것으로 알려져 있다. 이에 홍삼의 미량 진세노사이드 성분인 Rk1과 Rg5를 처리했을 때 TGF-β1에 의한 폐암 세포주의 EMT 및 암 줄기세포화를 억제한다는 것을 확인하였다. 또한 암전이 과정에서 나타나는 암세포의 이동, 침윤 및 anoikis 저항성과 관련된 다양한 암세포 내의 신호전달을 억제하는 것으로 관찰되었다. 이러한 암전이 억제 기전은 Rk1과 Rg5가 각각 TGF-β1에 의한 폐암 세포 내 신호 전달을 억제하는 기전을 통해 유도한다는 것을 확인하였다.

3. 기대효과
본 연구는 마이크로웨이브 가공 방법을 통해 미량 진세노사이드인 Rg3, Rk1, Rg5가 고함량으로 함유된 새로운 홍삼 소재(KMxG)를 바탕으로 폐암 전이에 대한 억제 효과를 과학적으로 입증한 연구이다. 이러한 KMxG의 제조 방법과 우수한 효과는 추출물로써 건강기능성 소재나 단일성분으로 천연물 유래 의약품을 개발하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.


연구결과 문답

□ 연구를 시작한 계기나 배경은?

인삼은 전 세계적으로 가장 신뢰도가 높은 한의학 소재로써, 다양한 생리활성 연구가 진행되고 있음. 최근 KIST에서 개발하고 기술이전 한 마이크로웨이브 가공 홍삼과 주성분인 Rg3, Rk1, Rg5에 대한 다양한 효능 연구를 2014년부터 진행하던 중 단순한 항암 효과 결과 외 아산병원과의 공동연구에서 폐암 전이를 억제하는 효과를 확인하게 되었음. 이러한 결과를 통해 KIST에서 개발한 KMxG 소재의 우수성을 과학적으로 증명하게 되었고 향후 상용화되었을 때 관련 제품에 대한 신뢰성 확보에 도움이 되므로 추가적인 연구를 진행하고 있음.

□ 이번 성과, 무엇이 다른가?

소재적인 측면에서, KIST에서 개발한 KMxG가 기존의 9증9포법이나 고온고압 열가공법 보다 매우 경제적이며, 물리적인 가공법으로 Rg3, Rk1, Rg5의 함량이 시중에 판매되는 J사의 제품 대비 20배 이상 많이 함유된 우수한 소재임.
효과적인 측면에서, 기존의 신규 합성 항암제의 경우 부작용 등에 의해 개발이 중단된 사례가 많음. 하지만 천연물 유래 의약품의 경우 부작용의 위험이 상당히 낮고 특히 홍삼의 경우 건강 기능성 식품으로 꾸준히 이용되고 있음. 하지만 홍삼을 이용한 의약품 개발을 위해서는 홍삼 유래 단일성분의 생리 활성을 과학적으로 증명해야 함. KMxG에 포함된 진세노사이드(Rg3, Rk1, Rg5) 중 Rg3는 암전이 억제 효과를 가지고 있는 것으로 공동연구를 수행한 고현석 박사에 의해 발표된 바 있음. 또한 Rk1과 Rg5는 각각 고농도에서 암세포의 사멸을 유도하는 것으로 알려있음. 하지만 Rk1과 Rg5에 의한 암 전이 억제 효과는 알려진 바가 전혀 없었음. 이에 본 연구에서는 Rk1과 Rg5가 각각 폐암 세포의 전이 과정에서 일어나는 다양한 현상을 억제하는 효과를 가지고 있다고 증명한 것임. 결국 본 연구를 통해 Rk1과 Rg5가 암세포 사멸 뿐 아니라 암 전이 억제를 유도하여 전반적인 항암 효과를 극대화 시킬 수 있다는 근거를 제시한 연구 결과임.

□ 실용화된다면 어떻게 활용될 수 있나?

본 연구 결과 중 KMxG의 가공기술에 대한 부분은 국내 기업에 기술이전을 완료하였고 대량생산을 위한 장비 제작을 진행 중임. 따라서 KMxG에 대한 기존의 효과와 이번 폐암 전이 억제 효과의 연구한 결과는 상용화를 앞둔 KMxG를 원료로 하는 다양한 제품에 반영되어 건강 기능성 소재 및 천연물 유래 의약품 개발에 반영될 수 있다고 판단됨.

□ 기대효과와 실용화를 위한 과제는?

Rk1과 Rg5를 대량 생산할 수 있는 기술과 장비가 확보되어 제품화를 앞두고 있어 이번 연구 결과는 상용화를 앞둔 KMxG 소재에 대한 과학적 근거를 바탕으로 소비자의 신뢰도를 높일 수 있고, 나아가 세계적인 제품으로의 확대도 가능하다고 판단됨. 따라서 향후 의약품 개발을 위한 대기업 또는 국가과제 수행 등을 통해 천연물 유래 항암 신약으로 개발해 보고자 함.


 

마이크로웨이브 가공법을 통해 제조한 KMxG 홍삼

 

  추천 0
  
인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
  
본 기사는 네티즌에 의해 작성되었거나 기관에서 작성된 보도자료로, BRIC의 입장이 아님을 밝힙니다. 또한 내용 중 개인에게 중요하다고 생각되는 부분은 사실확인을 꼭 하시기 바랍니다. [기사 오류 신고하기]
 
  댓글 0 댓글작성: 회원 + SNS 연동  
첫 댓글을 달아주세요.
 
위로가기
동향 홈  |  동향FAQ  |  동향 문의 및 제안
 |  BRIC소개  |  이용안내  |  이용약관  |  개인정보처리방침  |  이메일무단수집거부
Copyright © BRIC. All rights reserved.  |  문의 member@ibric.org
트위터 트위터    페이스북 페이스북   유튜브 유튜브    RSS서비스 RSS
진스크립트 광고