자가 활성화로 암세포 사멸 유도, 새로운 치료 가능성
Pyroptosis, 항암 면역적용 희망 키우다
프로그래밍된 세포 사멸의 한 형태로 알려진 Pyroptosis(파이롭토시스)는 Gasdermin 단백질이 매개하는 과정을 통해 암세포에 대한 면역 반응을 활성화하는 전략으로 주목받고 있다. 하지만 이 과정에서는 주축이 되는 Caspase 효소가 효과적으로 활성화되지 않는 경우가 많아 실제 암조직에서의 적용이 어려움으로 작용했다.
신소재로 풀어낸 암 Pyroptosis 유발의 과제
이 문제를 해결하기 위해 연구진은 ‘MnNZ@OMV’라는 자가 활성화 Pyroptosis 유도제 개발을 시도했다. 이 물질은 외막 소포체(OMVs, Outer Membrane Vesicles)와 망간 이산화물 나노효소(MnNZ)를 결합하여 제조되었다. OMVs는 대장균에서 유래한 물질로, 뾰족한 형태의 MnNZ에 결합해 제작된다.
암세포에 흡수되면 MnNZ@OMV는 높은 농도의 세포 내 글루타티온(GSH) 호출에 반응하여 Mn2⁺와 OMV 성분을 방출한다. 이 반응은 GSH 감소와 함께 Mn2⁺-촉매 활성의 반응성 산소종(ROS) 생성을 촉발하며, 이는 NF-κB 전위 및 Caspase-11 발현을 유도하는 역할을 한다.
Caspase-11 활성화로 확실한 Pyroptosis 유도
이후 OMVs에서 방출된 Lipopolysaccharide가 Caspase-11을 직접 활성화하여 Gasdermin-D(GSDMD)를 절단, Pyroptosis를 유도한다. 이를 통해 암세포 내에서 확실한 사멸 효과가 나타난다.
강력한 항암 면역 효과 확인
MnNZ@OMV를 활용한 동물 실험 결과, Pyroptosis 과정을 통한 암세포 사멸이 유도되었으며 수지상 세포의 성숙과 CD8⁺ T 세포 활성화를 통해 강력한 항암 면역 효과가 확인되었다.
혁신적 암 면역치료의 새 지평
이번 연구는 비정형 Caspase-11/GSDMD 경로를 통해 암세포의 Pyroptosis를 유도하는 자가 활성화 접근 방식을 제안하였다. 이로써 향후 면역 기반 암 치료에서 새로운 가능성과 세계적 접근 방식을 보여주었다.
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