다발골수종(multiple myeloma)은 골수에서 유래한 악성 형질세포(plasma cell)가 증식하여 나타나는 B세포 혈액암으로 재발이 쉽고 사망률이 높다. 주로 남성 및 고령에서 발생하며 심각한 상태에 이르러 진단되는 경우가 많아 조기진단법 개발이 시급하다.

울산의대 서울아산병원 의생명과학교실 김헌식(사진) 교수팀은 다양한 플랫폼의 이중항체를 제작하고 자연살해(NK)세포의 활성화에 최적화된 이중항체 유효물질을 도출해 다발골수종 검체에서 조기진단과 예후예측 가능성을 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 다발골수종과 면역결핍 질환인 반성유전성 림프계증식증후군 환자 샘플을 임상예후에 따라 분류하고 혈액에서 직접적으로 자연살해세포의 활성도를 측정, 임상예후와 관계 분석을 통해 개발된 자연살해세포 활성도 검사방법으로 진단 가능성을 확인했다. 

간편한 대량분석 활성측정 방법 개발을 위해 이중항체기반 자연살해세포 활성도를 유세포분석기와 효소면역분석을 이용해 측정하고, 추후 상용화를 위해 이중항체기반의 다양한 반응조건에서 자연살해세포 활성도를 비교 분석해 최적의 활성도 검사방법을 확립했다.
  
이중항체기반 자연살해세포 활성도 검사 방법이 임상에 활용되면 다발골수종 및 혈구탐식성 림프조직구증의 조기진단과 적시의 치료로 좋은 예후를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 암 및 면역결핍질환의 진단과 예후예측도 가능하다.

연구진이 확인한 자연살해세포 활성도 검사법은 표적세포가 필요 없는 이중항체기반 질환 진단 기술의 확보로 자연살해세포의 활성화 이중항체를 이용해 소량의 혈액에서 자연살해세포의 세포살해활성과 인터페론 감마(IFN-ɤ) 생성을 동시에 유도, 직접적인 자연살해세포 활성도를 측정할 수 있다.

이중항체는 하나의 항체가 서로 다른 2개의 표적을 동시에 인식해 결합할 수 있게 개량한 것으로 단일 항체 대비 높은 활성유도 효과를 기대할 수 있다. 현재 암을 비롯한 다양한 질환의 치료 목적으로 개발되고 있지만, 아직까지 진단 및 예후예측 용도로 개발된 것은 없다.

이중항체의 개발은 대부분 치료목적으로 면역세포와 암세포 등 서로 다른 세포의 표적에 작용해 가교 역할을 하거나 항암 면역반응을 억제하는 면역관문 수용체, 염증인자의 작용을 차단하는 역할로 개발되고 있다.

최근 세포분리 과정과 표적세포 준비 없이 자연살해세포의 활성도를 간편하게 측정하는 방법이 쓰이고 있다. 하지만 암의 예후와 밀접한 연관이 있는 직접적인 자연살해세포 활성도 검사법은 아니며, 혈구탐식성 림프조직구증과 같은 세포독성 기능 결함 질환에 대한 진단 방법으로 적용은 어렵다. 

암세포에 대해 선택적인 살해 능력을 가지고 있는 자연살해세포는 선천멱역세포 중 하나로 다양한 인체질환의 예후와 밀접한 관련이 있으며, 많은 암 환자에서 자연살해세포의 수나 항암활성에 결함이 발견되고 있다.

다양한 연구를 통해 암세포 및 바이러스 감염 세포를 제거하는 핵심적인 역할이 밝혀진 자연살해세포는 골수이식, 태아의 착상 및 생식조절에도 중요한 역할을 하며 자연살해세포의 기능 이상은 암 발생과 많은 연관성을 보이고 있다.

김헌식 울산의대 서울아산병원 의생명과학교실 교수는 “이중항체기반 자연살해세포 활성도 검사 방법을 통해 다발골수종과 혈구탐식성 림프조직구증의 진단 가능성이 확인된 것은 해당질환의 조기진단이 가능함을 의미하고, 적시의 치료를 통해 사망률을 감소시킬 수 있을 것으로 기대한다”며  “자연살해세포가 병인기전에 중요한 암, 감염, 면역결핍질환 등의 진단과 예후예측 검사에도 활용될 수 있도록 향후 후속 연구를 통해 여러 종류의 암과 혈구탐식성 림프조직구증 검체에서 본 기술을 적용하는 임상진단 연구를 계속 이어가겠다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 미국화학회가 발행하는 국제 학술지 ‘ACS 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이시스(ACS Applied Materials and Interfaces)’ 최근호에 게재됐으며 보건산업진흥원 보건의료기술연구개발사업, 한국연구재단 중견연구자지원사업, 선도연구센터사업에 선정돼 진행됐다.