암을 죽이도록 면역 체계를 훈련시키는 식물 바이러스

콩 바이러스는 면역 체계를 활성화시켜 암을 공격하도록 하며, 천연 저비용 면역 요법으로서 높은 잠재력을 보여줍니다. 출처: Shutterstock

검은눈콩에 주로 감염되는 바이러스가 저렴하면서도 강력한 암 면역요법제로서 큰 가능성을 보여주고 있으며, 연구자들은 그 이유를 밝혀내고 있습니다.

캘리포니아 샌디에이고 대학의 화학 및 나노 엔지니어가 이끄는 팀은 Cell Biomaterials 에 게재된 연구에서 다른 식물 바이러스와 달리 CPMV(콩모자이크 바이러스)가 암세포를 인식하고 공격하도록 신체의 면역 체계를 활성화하는 데 독특하게 효과적인 이유를 자세히 살펴보았습니다.

전임상 연구에서 CPMV는 여러 마우스 모델과 개 암 환자에서 강력한 항종양 효과를 보였습니다. 종양에 직접 주입하면 CPMV 요법은 호중구, 대식세포, 자연살해세포와 같은 선천 면역 세포를 종양 미세환경으로 불러들여 암세포를 파괴합니다. 동시에 B세포와 T세포를 활성화시켜 전신적이고 장기적인 항종양 기억을 형성합니다. 이러한 면역 회복은 표적 종양을 제거하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 면역 체계가 신체 다른 부위의 전이성 종양을 추적할 수 있도록 준비시킵니다.

"CPMV는 다른 식물 바이러스가 아닌 항암 반응을 자극한다는 점이 흥미롭습니다 ."라고 UC 샌디에이고 제이콥스 공과대학의 아이소 위펭 리 가족 화학 및 나노공학과 레오 및 트루드 실라드 총장 기부 교수이자 본 연구의 책임저자인 니콜 슈타인메츠가 말했습니다.

"이 연구는 CPMV가 어떻게 그렇게 효과적으로 작용하는지에 대한 통찰력을 제공합니다."라고 Steinmetz 연구실의 화학 및 나노공학 박사과정 학생이자 연구의 제1저자인 Anthony Omole은 말했습니다. "가장 흥미로운 점은 인간의 면역 세포가 CPMV에 감염되지는 않았지만, CPMV에 반응하여 활성화 상태로 재프로그램된다는 것입니다. 이를 통해 궁극적으로 암세포를 탐지하고 박멸하도록 훈련됩니다."

CPMV를 인간 암 환자에게 적용하는 데 있어 중요한 질문은 이 식물 바이러스가 암과 싸우는 데 왜 그렇게 효과적인가 하는 것입니다.

연구를 위해 미국 국립암연구소(NCI) 나노기술특성화연구실의 오몰레, 슈타인메츠, 그리고 동료들은 CPMV와 암세포 내 투여 시 항암 효과를 나타내지 않는 밀접한 유사 식물 바이러스인 동부엽록소반점바이러스(CCMV)를 나란히 비교했습니다. 두 바이러스 모두 유사한 크기의 나노입자를 형성하며 인간 면역 세포에 유사한 속도로 흡수됩니다. 그러나 일단 세포 내로 침투하면 바이러스의 효과는 서로 다릅니다.

연구팀은 CPMV가 잘 알려진 항암 특성을 가진 단백질인 I, II, III형 인터페론을 자극한다는 사실을 발견했습니다. 오몰은 "초기 암 면역 치료제 중 일부가 재조합 인터페론이었기 때문에 이는 특히 흥미롭습니다."라고 말했습니다. 한편, CCMV는 효과적인 종양 제거로 이어지지 않는 일련의 염증 유발 인터루킨을 자극합니다. 또 다른 차이점은 이러한 바이러스의 RNA가 포유류 세포 내에서 처리되는 방식에 있습니다. CPMV RNA는 더 오래 지속되어 엔돌리소좀으로 전달되고, 엔돌리소좀에서 항바이러스, 그리고 더 중요하게는 항종양 면역 반응을 촉진하는 데 중요한 요소인 톨유사수용체 7(TLR7)을 활성화합니다. 반면 CCMV RNA는 이 활성화 지점에 도달하지 못합니다.

CPMV는 비용 효율적인 면역 요법으로서도 독보적인 이점을 제공합니다. 복잡하고 값비싼 제조 공정을 필요로 하는 다른 많은 치료법과 달리, CPMV는 분자 농업을 통해 생산될 수 있습니다. 오몰은 "햇빛, 토양, 물을 이용하여 식물에서 재배할 수 있습니다."라고 말했습니다.

이 팀은 CPMV를 임상 시험으로 발전시키기 위해 노력하고 있습니다.

"이번 연구는 CPMV의 작용 기전에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 우리는 항종양 효능과 안전성을 확보할 수 있는 가장 강력한 후보 물질을 선정하기 위해 다음 단계를 위해 부지런히 노력하고 있습니다."라고 슈타인메츠 박사는 말했습니다. "지금이 바로 이 연구를 실험실 수준을 넘어 임상시험으로 발전시킬 적기이며, 우리는 이 연구를 진행할 준비가 되어 있습니다."

본 연구는 미국 국립보건원(NIH 보조금 R01 CA224605, R01 CA253615 및 R01 CA274640)의 지원을 받아 수행되었으며, 미국 암협회, FM 커비 재단, Mission Boost 보조금(MBGI-23-1030244-01-MBG), UC 샌디에이고의 나노면역공학을 위한 쇼네시 가족 기금(nanoIE), 샌디에이고 펠로우십 기금, 알프레드 P. 슬론 재단의 소수민족 박사(MPhD) 프로그램(G-2020-14067), 그리고 NIH 산하 국립암연구소의 지원을 받는 프레데릭 국립암연구소(계약 번호 75N91010D00024)의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250724232403.htm