약학대학 약학과 홍진태 교수
 
 
IL-32의 암성장 억제기전 규명: 암 연구최고 학술지 ‘암유전자 (Oncogene)’誌에 게재예정
 
약학대학 홍진태 교수 (혁신암치료제연구센터, MRC 센터장)가 싸이토카인 IL-32가 암성장을 억제한다는 사실을 규명하였다. IL-32는 알러지, 자가면역 및 염증성 질환에 중요한 관련성이 있는 싸이토카인이다. IL-32를 과발현시킨 유전자 조작 동물, 유전자 도입 암세포를 이식시킨 면역결핍마우스에서 NF-kB 및 STAT3저해를 통해 암 살해 면역세포의 암으로의 침투를 촉진시켜 암성장을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구는?한국연구재단이 추진하는 ‘의과학연구센터사업’의 지원을 받아 수행하였으며 연구결과는 Nature Publishing Group에서 발행하는 암 관련 최고 학술지 ‘암유전자 (Oncogene, IF 7.2)’誌에 게재된다. 홍진태 교수는 “이번 연구는 IL-32가 면역반응과 관련된 암에 대한 조기진단 및 새로운 치료제 개발을 위한 중요한 단서를 제공하였다”라고 연구 의의를 밝혔다. 한편 홍진태 교수는 지난 2년간 오송첨단의료복합단지 유치 및 재단설립준비단장 역할을 통하여 국가 및 지역 의료산업발전에 크게 기여하고 있으며 연구에 있어서도 oncogene을 포함 최근 높은 영향지수논문 (High Impactor Factor Journal) (Therapeutics and Pharmacology, IF 9.4 및 Free Radical Biology and medicine, IF 6.3)을 잇달아 발표하고 있다. 최근 탁월한 연구업적 및 신약개발에 한발 다가서고 있는 약학대학 홍진태 교수 (사진)와 혁신 암 치료제 연구센터를 소개하고자 한다.
충북대학교 약학대학 혁신 암치료제 연구센터 (CICT)는 2008년 약학분야 최초의 MRC 센터로 약학분야의 선도적 연구 집단이다. 최근 국가 성장동력 산업인 제약산업의 국제경쟁력을 함양시키기 위한 범국가적인 신약개발 인프라 구축이 요구되고 있어, 본 센터에서는 글로벌 신약을 개발하기 위한 핵심기술 및 시설인프라를 구축하고 전문 연구인력을 양성하여 국가의 신약개발 연구역량을 증대시키고 있다. 현재 화학항암제 및 항암면역세포치료제 개발에 대한 연구를 진행 중이다.
연구목표 : 암세포에서 비정상적으로 활성화되어 있는 분자타겟(NF-B 등)의 기능을 제어하기 위한 화학항암제 및 암환자에서 기능이 억제되어 있는 면역세포의 기능을 개선한 항암면역세포치료제 개발을 목표로 하고 있다. 이를 기반으로 전문인력을 양성하고 국가 신약개발 연구역량을 강화하고자 한다.
연구내용 및 과제구성 : 암세포에서 비정상적으로 활성화되어 있는 타겟 단백질의 기능을 선택적으로 저해하여 암세포 선택적이고 약물내성을 극복할 수 있는 화학항암제를 개발하고자 한다. 제1총괄과제에서는 전사인자 NF-kB를 분자 타겟으로 하여 항암제를 개발하고자 하며, 신규 사이토카인의 암 발생조절 기작과 신규 암유전자 발굴을 연구하고 있다(1총괄1세부). 합성신약개발에 중요한 성공 요인인 새로운 분자 작용점에 작용하는 독창적인 유효 화합물의 발굴 및 약리 활성이 우수한 선도물질을 확보하는 것이다. 이를 위해 새로운 골격 구조의 저분자 라이브러리를 구축하고 의약화학 및 분자모델링 분야의 우수 전문 인력을 양성하고자 한다(1총괄 2세부).
항암면역세포치료법은 세포치료제 제작기술, 세포치료제의 유효성 및 안전성평가기술, 임상적용을 위한 품질검사기술 등의 인프라구축이 절실히 필요한 상황이다. 이를 위하여 본 세부과제에서는 세포치료제 개발에 필요한 제반기술을 총괄적으로 구축하고자 하며 면역 세포치료제 개발 전문연구원을 양성하고자 한다(2총괄1세부). 천연물 유래 항암 면역조절 물질의 분리정제 및 구조규명을 통한 유효물질을 확보하고, 구조-활성 상관관계 규명 및 활성검색팀과 연계를 통한 약리작용단 (pharmacophore)의 규명 및 약효연구를 통하여 신규 항암제 개발을 위한 선도물질 도출 및 전문연구인력 양성을 목표로 한다(2총괄2세부).
한상배 교수가 부단장겸 제2총괄을 맡는 등 네명의 교수가 세부책임을 맡고 있으며 15여명의 약학대학 교수가 연구에 참여하고 있고, 현재까지 산학협력으로 기술이전 4건(3억원), 기업체 공동연구(14건, 8억여원)등을 수행하고 있고, 국제협력으로 미국 켄터키대학 및 베트남 하노이대학과 국제공동연구 수행 및 학생교류을 실시하고 있다.
 1. NF-kb를 target으로 하는 세포사 조절 항암, 함염 및 항 치매 효능 평가 연구
합성유도물질로 부터의 항암제 등 개발 연구
NF-B을 타켓으로 하는 합성 신규물질의 암성장 억제 및 항암작용기전 연구를 수행하고 있다.  Indoline-2-carboxylic acid amide 유도체 수백종 및 천연유래 구조에 근거한 NF-kB 활성 조절을 통한 세포사조절 물질 (methylhonokiol)을 합성해 항암제 및 항치매제로 개발을  진행하고 있다. Methylhonokiol의 항암작용 (J. Nutritional Biochemistry, IF 4.3; 2편)을 확인하였고, 치매 개선 효과가 인정되어 (Free Radical Biology and Medicine, IF 6.3 등 다수) 논문을 게재하였으며 현재 개발관련 제약사와 치매 치료제를 개발하고자 기술이전 (이전료 2억)하였고 식품의약품안전청에 임상 허가 단계에 있다.  
천연유래 물질로부터의 항암제 개발 연구
오리방풀로부터 inflexinol 및 유도체 10여종 분리동정하여 NF-kB을 타켓으로 하는 대장암 치료제 연구를 수행하고 있으며  천연 생물체 (Snake venome) peptide성 항암물질인 Snake venome toxine을 이용해서 호르몬 불응성 전립선 암세포의 신약 후보 물질로서의 가능성을 제시하였다. 이 연구는 암 치료제 개발분야 대표적 학술지인 Mol Cancer Ther (IF: 5.0) 에 각각 투고되었다.
식품 유래 물질로부터의 항암제 개발 연구
식품 (마늘) 유래 주성분으로 sulfercompound 인 thiacremonone을 분리·동정하여 타겟 단백질인 NF-kB에 직접 binding 하여 그 활성을 억제함으로써 항암 및 항염 효과를 갖는다는 것을 증명하였다. 특히 기존의 대장암 항암치료제인 docetaxel 등의 항암제들과 병용 투여 시 기존 항암제의 투여 용량을 낮추고, 내성 및 부작용을 경감시키는 등 치료효과를 높일 수 있음을 규명하였다. 암 치료제 개발분야 대표적 학술지인 Mol Cancer Research (IF 4.5)투고되었고, 관절염 치료제로의 가능성을 제시하여 Arthritis Res Ther (IF: 4.3) 에도 게재되었으며 국제특허 (PCT)를 획득, 제약사들과 상품화를 위한 협상을 진행 중에 있다.
 
2. 신규 사이토카인의 암성장 억제기전 연구를 통한 바이오의약품 개발 연구
 

 
IL-32를 과발현시킨 유전자 조작 동물, 유전자 도입 암세포를 이식시킨 면역결핍마우스에서 NF-kB 및 STAT3 저해를 통해 암 살해 면역세포의 암으로의 침투를 촉진시켜 암성장을 억제하는 것을 규명하여 Oncogene에 게재 예정이며, 앞으로 암 전이에 미치는 영향 연구 및 각 subtype 별 기능연구, 유사사이토카인 조절 기전, NF-kB 및 STAT3저해기전, 항암면역세포들에 미치는 영향 및 기전 연구, IL-32의 저해제 발굴 시스템 구축 및 후보물질 탐색 연구를 진행할 예정이어서 향후 탁월한 연구결과가 최상급의 학회지에 투고되길 기대하고 있다. 
 
3. 치매유전자와 폐암발생과의 연관성 연구
 

 최근 역학조사결과 치매 환자에서 암의 발생률과 암으로 인한 사망률이 급격히 감소한다는 결과가 나와서 이슈화가 되었지만, 그에 대한 정확한 메커니즘이 밝혀지지 않아 본 사업단에서는 치매와 암과의 관계를 규명하고 정확한 메커니즘을 밝혀내기 위한 연구를 진행하였다. 유전학적 치매와 매우 밀접한 관계가 있는 Presenilin2 (이하 PS2)에 돌연변이가 발생한 유전자를 삽입하여 만든 치매 질환 마우스 모델, 폐암세포를 이종이식한 모델과 폐암 유발물질인 urethane을 투여하여 폐암모델 모두에서 자연발생적으로 생기는 폐암발병률, 각모델에서의 폐암 종양의 발달이 억제됨을 확인하고 proteomics 분석 결과 peroxiredoxin 6의 발현이 500배 이상 줄어든 것을 확인하였고 추가 실험을 보강 증명함으로써 획기적 연구성과를 기대하고 있다.
 
4. 항암면역세포치료제 개발연구
 

 
신규 항암 면역세포 치료제인 cytokine-induced killer (CIK) cell의 제작기술을 확립하였고, Spleen cells을 anti-CD3 항체와 IL-2를 이용하여 14일 동안 배양할 경우 CD3+NK1.1+을 발현하는 세포를 포함하는 항암효과가 강한 CIK cell population이 만들어졌다. 이들 세포는 IFN-gamma 등의 사이토카인을 과량발현하고 있음이 규명되었다.
CIK 세포치료제는 암의 성장 및 전이를 강력하게 억제하고 있음을 규명하였다.  B16F10 melanoma를 마우스 피하에 이식하여 성장시켰으며, CIK 세포를 정맥으로 투여할 경우 암성장이 강하게 억제되었다. 또한 B16F10 melanoma를 마우스 정맥에 이식하여 폐 전이를 유도하였으며, CIK 세포를 정맥으로 투여할 경우, 암 전이가 강하게 억제됨을 규명하였다. 이를 근거로 항암력과 기존 항암제와의 병용요법을 통하여 혁신적인 항암제 개발을 기대하고 있다. 사업단 한상배 교수연구팀이 위 연구내용의 기반을 기초로 Immunity (IF. 20) 등에 논문을 투고한 바 있다.