폐암은 인구 노령화와 환경오염으로 급격하게 증가하는 추세이며, 항암 약물 치료과정에서 면역기능 저하 및 인체 독성으로 인하여 치료기간동안 일상적인 생활이 곤란하다.

강동우 교수(가천대 의대) 연구팀은 나노물질은 인체 기관에 축적되므로 유해하다는 편견을 깨고, 역으로 특정 크기의 탄소나노물질을 이용하여 항암제를 폐암세포에 효과적으로 투입하는 치료 전략을 제시했다.

폐암은 5년간 환자 생존율이 10~13%에 그치는 난치성 종양으로 세포독성 및 표적항암약물 등 여러 시도에도 불구하고 폐종양을 표적화하는 효율이 높지 않아서 치료가 쉽지 않다.

탄소나노튜브는 탄소로 구성된 나노미터(nm) 직경의 원기둥 모양 구조체로 폭보다 길이가 훨씬 긴 나노물질은 폐 조직에 축적되는 성질이 있어, 인체에 유해하다고 여겨졌다.

연구팀은 이 점을 긍정적으로 활용하여 독성이 억제된 적은 용량에서 폐종양만 집중 치료하는 효과적인 치료물질을 개발했다.

▲ 강동우 교수

연구팀은 폐암이 생성된 생쥐모델을 이용하여 다양한 크기의 탄소나노약물에 대한 항종양 효능을 평가했다. 그 중에서도 60~100나노미터(nm) 직경의 탄소나노물질은 카베올린 단백질을 통한 세포 내부로의 유입이 활성화되었고, 그 결과 폐종양의 크기가 현저히 줄어드는 것을 입증하였다.

강동우 교수는 “막대모양의 나노물질이 폐에 축적되는 수동적 특성과 나노물질 직경을 통제하여 세포 유입을 활성화하는 능동적 조절을 동시에 이용하여 나노항암제의 효능을 극대화했다”라며 “향후 생분해성 또는 생체적합성 나노물질을 선택하여 형태와 크기를 최적화하면 임상적 성공 가능성이 높아질 것으로 기대한다”고 설명했다.