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김다혜
김다혜(Dahye Kim) 저자 이메일 보기
가톨릭대학교
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  CV updated 2021-02-18 22:02
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Immune Stimulating Antibody‐Photosensitizer Conjugates via Fc‐Mediated Dendritic Cell Phagocytosis and Phototriggered Immunogenic Cell Death for KRAS‐Mutated Pancreatic Cancer Treatment

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

췌장암은 암 발병률 중 7위를 차지하며 다른 암 종에 비해 비교적 드물게 발생하는 암으로 알려져 있으나, 항암제나 방사선 치료에 대한 반응이 낮아 생존율 향상이 적은 병입니다. 생존율을 향상시키기 위해서는 조기에 발견하여 수술하는 것인데, 췌장은 복부 깊숙이 다른 장기에 둘러싸여 몸 속 깊은 곳에 위치해 있어 접근이 어렵고, 초기 증상이 거의 없어 조기 발견이 매우 힘듭니다.

췌장암 치료에는 수술적인 요법과 항암 치료법이 있습니다. 하지만, 일반적인 암들과는 달리 췌장 자체가 십이지장과 담도, 담낭, 비장 등 각종 장기에 둘러싸여 있어 암을 제거하기가 상당히 까다롭습니다. 절제 후에도 음식이 내려가는 곳을 제대로 재건해야 환자의 삶의 질을 떨어뜨리지 않기 때문에 절제를 하고 재건술을 하는 데 총 6시간이라는 긴 시간이 소요됩니다. 화학 요법제도 부가적으로 치료에 이용되고 있으나, 전신으로 주입되기 때문에 정상세포에 대한 부작용 유발이나 항암제에 내성을 갖는 암이 진행되어 더욱 심각한 상황을 야기할 수 있습니다.

기존 치료법의 부작용을 개선하기 위해, 췌장암의 90%가 과발현하는 표피 성장인자 수용체 (EGFR)을 선택적으로 저해하는 Cetuximab 표적 항암제를 이용하는 치료법이 있습니다. 하지만 췌장암의 95% 이상이 EGFR down signal pathway인 KRAS 유전자가 변형되어 표적항암제가 듣지 않는 한계점이 존재합니다. 본 연구는 기존 췌장암 치료제들의 한계점을 극복하기 위해 표적 항암제에 광감각제를 접합한 항체-약물 접합체 (Antibody-drug conjugates; ADC)를 개발하여 광역학 치료와 면역학적 치료 효과를 동시다발적으로 유도하고자 하였습니다. EGFR을 표적화하는 세툭시맙 항체에 폴리에틸렌글리콜 (PEG)로 수용성을 높인 광감각제를 성공적으로 접합하였습니다. 이후, 합성된 ADC에 빛을 조사해 줌으로써 효과적인 광활성 유도로 인한 암 세포 사멸을 야기할 뿐만 아니라 면역원성 세포 사멸 효과를 보인다는 것을 입증하였습니다. 뿐만 아니라, 암 항원과 항체의 immune complex가 면역세포에 성공적으로 탐식됨으로써 빠르고 정확한 면역작용을 유발하여 단일 치료로 장기적인 면역치료효과를 야기함을 입증하였습니다.

따라서 본 연구는 표적항암제의 우수한 표적능으로 항암제를 부작용 없이 암 부위에 전달함으로써 치료효과를 증진시켜 췌장암의 미충족 의료 수요를 해결할 혜안으로 제시될 수 있습니다. 특히, 표적항암제와 면역항암치료 기법을 새롭게 접목한 혁신적인 융합 기술인 Immune stimulating antibody conjugates (ISAC)를 구축함으로써 항체 기반 의약품만의 또 다른 장점을 확보하여, 차세대 바이오 베터 구축의 필요성과 중요성을 더욱 확대할 수 있었습니다. 현재 필드에서는 이 분야의 선두주자인 일본 라쿠텐메디컬 사에서 아칼룩스 (akalux; cetuximab saratolacan sodium)를 두경부암 적응증으로 2020년 일본에서 우선 승인받아 화두가 되고 있습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 가톨릭대학교 바이오메디컬화학공학과의 생체의료용 나노소재연구실에서 나건 교수님의 지도 하에 연구를 진행했습니다. 약물의 부작용을 최소화하고 약효를 극대화하기 위한 약물전달학을 기반으로 하여 다양한 질병을 효과적으로 치료하기 위한 플랫폼 전략을 구축해 나갑니다. 항암제, 케미컬약물, 바이오의약품, 유전자, 세포치료제 등의 소재를 다양한 약물 담지체 (나노입자, 마이크로스피어)부터 조영제나 스텐트와 같은 의료기기에 이르기까지 다양한 방면의 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 암, 헬리코박터, 바이러스, 당뇨에 이르기까지 전세계적으로 발병률이 높은 질환을 대상으로 한 진단 및 치료제에 박차를 가하고 있으며 최근 면역치료를 접목하여 연구 범위를 더욱 확장하고 있습니다. 간단한 고분자 및 유기합성을 바탕으로 다양한 기기 분석을 통해 이를 검증하고 세포 수준에서의 독성 평가 및 기전 확인과 비임상 실험을 통한 유용성 입증까지의 일련의 제품화 과정을 경험해볼 수 있는 연구실입니다. 자유로운 discussion을 바탕으로 교수님의 든든한 지원과 아낌없는 조언을 통해 다양한 연구를 접해볼 수 있는 좋은 기회의 장이 될 수 있을 것입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

학위과정동안 다학제적 연구 분야인 약물전달시스템 (Drug Delivery System; DDS)을 공부하면서 면역학, 나노의학, 생체재료학 등 다양한 분야와 접목하며 연구 영역을 넓히고 이 분야의 중요성을 재조명해왔습니다. 단순히 학문적으로 연구하는 것을 넘어 실제 필드에 적용함으로써 개량신약, 신약 혹은 바이오베터 시장을 개척해 나가는 세계의 많은 연구진들을 보며, DDS 분야의 한 연구원으로서 큰 자부심을 갖고 있습니다. 특히, 국내의 다양한 제약·바이오 회사들의 자체개발 DDS 기술이 수 조원 혹은 수 억원의 가치로 재조명 받고 있어 저를 비롯한 국내 연구진들에게 큰 귀감이 되고 있습니다. 앞선 연구진들의 발자취를 뒤쫓아 저 또한 필드에서 환자들의 삶의 질 개선을 위한 DDS 플랫폼을 구축하여 다양한 질병에 적용 가능한 기술을 선보이고 싶습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

[자신만의 방향과 속도에 충실하기]
대학원 입학 당시, 8명의 동기들과 같이 입학을 하였습니다. 서로 의지도 많이 되었지만 한편으로는 제 스스로 그들과의 비교를 시작했습니다. 인턴 과정을 먼저 시작했음에도 불구하고 다른 동기들의 논문이나 성과가 하나 둘 보이기 시작하면서 제 스스로를 의심하고 채찍질하기 시작했습니다. ‘내가 과연 훌륭한 연구원이 될 수 있을까?’, ‘좋은 성과를 낼 수 있을까?’ 많은 불안과 두려움에 사로 잡혀있던 시기가 있었습니다. 그런 생각들이 점차 심해져 큰 슬럼프에 마주하게 되었습니다. 슬럼프를 극복하기 위해 자기계발 책과 유튜브 강연, 세계적인 유명 인물의 일화를 찾아보면서 “남들과의 비교”는 결국 비참해지거나 교만해지는 결과를 낳는다는 것을 깨달았습니다. 이후, 남을 대상으로 두는 것이 아니라 어제의 나, 과거의 나보다 한 걸음 더 성장하기 위해 매일 시간 단위의 계획을 세워 하나하나 수행해 나갔습니다. 불안해지고 초조할수록 더 열심히 논문을 읽고 공부를 해 나간 결과, 학위과정 동안 이루고자 했던 버킷 리스트들을 모두 달성할 수 있었습니다.

이렇듯 대학원이라는 과정은 저에게 있어 하나의 터닝 포인트가 되었습니다. 연구를 넘어 제 자신에 대해 좀 더 가까이서 깊게 이해할 수 있었고, 저만의 방향과 속도를 확고히 다져 단단해질 수 있었습니다. 여러분들도 자칫 ‘비교’의 늪에서 헤맬 수 있지만 각자만의 방법으로 잘 극복하고 견뎌내 견고한 연구자로 성장하시길 응원하겠습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이미 레드오션이 된 제약 및 바이오 업계에서 제가 전공한 약물전달학을 바탕으로 기존과는 차별화된 플랫폼을 구축하여 새로운 시장을 개척하는 것이 제 꿈이자 목표입니다. 이를 위해 국내·외 제약 및 바이오 시장의 연구동향을 파악하여 의학계의 미충족 수요를 충족할 수 있는 혜안을 마련하기 위해 필드에서 꾸준히 공부하고 연구할 것입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

우선 질 좋은 연구를 할 수 있게 서포트 해주신 나건 교수님께 이 자리를 빌려 감사의 말씀 올립니다. 길었던 박사과정동안 저를 믿고 지지해주신 덕분에 좋은 연구자로 거듭날 수 있었습니다. 늘 존경하고 감사합니다. 이 연구를 잘 마무리할 수 있게 도와주고 연구뿐만 아니라, 많은 부분에 있어 배울 점이 넘치는 예쁜 후배 이상희에게 다시 한번 감사를 표합니다. 또한, 연구실에서 함께 실험하며 많은 도움을 주었던 팀 항체 (민지, 나은)를 비롯한 필드에 계신 선배분들 그리고 연구실 구성원 분들께도 감사의 말씀을 드립니다.

아울러 저의 정신적 지주이자 든든한 지원군들인 우리 가족, 윤동씨, 인경씨, 수진, 용현, 현수 너무 고맙고 사랑합니다. 또, 친딸처럼 응원해주시고 항상 먼저 챙겨주시는 외할머니, 외할아버지, 희숙이 이모 특히 감사드립니다. 이 외에도 코로나로 인해 뵙지 못하는 친가, 외가 친척분들 건강하시고 올해도 행복하시길 바랍니다. 마지막으로, 8년 째 저의 베스트 프렌드이자 자존감 지킴이 0번 상우오빠, 제가 지치고 힘들 때 항상 곁에서 위로해주고 잡아주고 다독여주며 먼 길 함께해줘서 감사하고 사랑한다는 말 전하고 싶네요. 여기까지 올 수 있도록 저와 함께 해 주신 많은 분들 한 분 한 분 언급하지 못해 아쉽지만 조만간 찾아 뵙고 보답하겠습니다. 지금까지도 그래왔듯 앞으로도 이렇게 소중한 사람들과 행복한 시간을 보낼 수 있기를 기원합니다.
 

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#항체-약물 접합체 #바이오베터 #표적항암치료제
Category: Nanobio, Cancer Biology/Oncology, Biotechnology
등록일 2021-02-22
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