PD-L1과 같은 면역관문 단백질의 차단은 면역 감시로부터 암세포의 내성을 극복할 수 있게 한다. 그럼에도 불구하고 차단 요법 자체는 암세포에 대한 세포독성 살상 능력이 부족하다. 본 연구에서는 종양세포 표면의 PD-L1을 차단하는 PD-L1 표적 세포독성 펩타이드를 활용하여, 종양세포의 죽음을 유도함과 동시에 PD-L1을 차단하도록 설계하였다. 표적 펩타이드로는 PD-L1에 결합하여 이를 차단하는 PD-L1Pep-1 및 PD-L1Pep-2를 사용하였다. 세포독성 펩타이드로는 KLAKLAKKLAKLAK 펩타이드(이하 K)를 표적 펩타이드에 융합하였다. PD-L1Pep-1-K 및 PD-L1Pep-2-K는 PD-L1 발현 종양세포에서 세포 생존율을 감소시켰다. 두 펩타이드는 수용체 매개 엔도사이토시스를 통해 종양세포 내로 내재화되어 리소좀 및 미토콘드리아에 국소화되었다. 펩타이드 유도 세포사멸은 세포 표면에서 CRT의 노출 증가와, 면역원성 세포사멸(ICD)의 표지자인 ATP 및 HMGB1의 세포외 유리와 함께 동반되었다. 종양세포와 함께 공동배양한 경우 PD-L1Pep-2-K는 증식 및 사이토카인 분비를 포함하는 T세포 활성을 재점화하였다. PD-L1Pep-2-K의 전신 투여는 PD-L1Pep2 및 항-PD-L1 항체보다 더 효율적으로 종양 성장을 억제하였다. 이러한 결과는 PD-L1 표적 세포독성 펩타이드가 PD-L1 차단과 ICD 유도를 모두 수행할 수 있는, 암 면역치료를 위한 새로운 이중 작용(dual-acting) 치료제임을 시사한다. 인용 형식: So-Young Park, Smriti Gurung, Byungheon Lee. PD-L1을 억제하고 면역원성 세포사멸을 유도하여 종양 성장을 억제하는 이중 작용 키메라 펩타이드 [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2025; Part 1 (Regular Abstracts); 2025 Apr 25-30; Chicago, IL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2025;85(8_Suppl_1):Abstract nr 3216.

이러한 결과는 IL4R 표적화가 ROS-HMGB1-TLR4 축을 통해 Abx를 매개로 M2 대식세포의 M1 유사 표현형으로의 형질전환을 강화하고, 항종양 면역을 개선하며, 그 결과 종양 성장과 전이를 억제함을 나타내어 암 면역치료에 대한 새로운 접근법을 제시한다.

엑소좀은 세포가 자연적으로 분비하는 세포외 소포로, 세포 간 통신을 위한 운반체로서 RNA와 단백질을 전달하는 역할을 한다. KRAS는 빈번하게 변이되며 여러 종양에서 중요한 역할을 수행한다. 림프조직에서 발현되는 수용체(Receptor expressed in lymphoid tissue, RELT)는 종양괴사인자 수용체 초가족 19-like(Tumor necrosis factor receptor superfamily 19-like)로도 알려져 있으며, 폐 및 췌장 종양과 같은 특정 종양에서 상향 조절되고 잠재적인 종양 표적이다. 종양에 대해 세포독성 약물을 선택적으로 전달하기 위해, 우리는 중간엽줄기세포(MSC) 유래 엑소좀에 KRAS에 대한 siRNA를 탑재하고 RELT에 의해 표적화된 RELTpep-KLA 펩타이드로 표면을 변형하였다. RELTpep-KLA 펩타이드는 RELT-결합 펩타이드(CRQTKN, RELTpep로 명명)와 세포자멸사 유도 펩타이드(KLAKLAKKLAKLAK, KLA로 명명)로 구성된다. 엑소좀은 초원심분리를 이용하여 세포 배양 배지로부터 분리하였고, 지질 기반 시약을 사용하여 KRAS siRNA로 형질전환한 뒤, 인지질 기반 막 앵커를 통해 RELTpep-KLA로 표면 변형하였다. 대조 펩타이드-KLA와 비교했을 때, RELTpep-KLA 표적화 MSC-엑소좀은 표면에 RELT를 발현하는 A549 폐 종양 세포와 Panc-1 췌장 종양 세포로 더 효율적으로 내부화되었으며, 이들 종양 세포에 대해 세포독성을 나타냈다. 또한 RELTpep-KLA 표적화 및 KRAS siRNA 탑재 MSC-엑소좀은 Erk의 인산화를 감소시켰고, A549 및 Panc-1 종양 세포에서 세포독성이 강화되었다. 더 나아가 정맥 주사 시, 이들은 대조 siRNA를 탑재했거나 대조 펩타이드-KLA로 변형한 군에 비해, 피하 Panc-1 사람 종양 이종이식편을 지닌 Balb/c 누드 마우스에서 종양 성장을 더 효율적으로 억제하였다. 이러한 결과는 KRAS siRNA를 탑재하고 RELTpep-KLA로 표적화한 MSC-엑소좀들이 암에 대한 엑소좀 기반 표적 치료의 잠재력을 지님을 보여준다. 인용 형식: Li Kang, Soyeon Jeon, Sri Murugan Vadevoo, Sang-Hyun Kim, Byungheon Lee. KRAS siRNA를 탑재하고 종양 표적화 세포자멸사 유도 펩타이드로 표면 변형한 엑소좀을 이용한 종양 성장 억제 [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2024; Part 1 (Regular Abstracts); 2024 Apr 5-10; San Diego, CA. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2024;84(6_Suppl):Abstract nr 5748.

고형 종양으로의 수동(입양) 전달된 세포독성 T 세포(CTL)의 종양 표적화(tumor homing)는 여전히 비효율적이다. 또한 종양 조직에 도달한 CTL은 면역억제적인 종양 미세환경을 마주하게 된다. 고형 종양에 대한 입양 T 세포 치료에서 이러한 제한을 줄이기 위해, 본 연구에서는 IL-4 수용체(IL4R) 표적 펩타이드와 programmed cell death-ligand 1 (PD-L1) 차단 펩타이드를 동시에 이중 표지한 CTL을 활용하였다. IL4R는 폐 종양을 포함한 많은 고형 종양에서 흔히 상향 조절된다. 면역 체크포인트인 PD-L1은 종양 세포에서 빈번하게 상향 조절되며 종양 미세환경에서 CTL의 억제에 기여한다. CTL은 LLC 폐 종양-보유 마우스의 비장세포(splenocytes)에서 분리한 후, 설프하이드릴 반응성 가교 결합제를 사용하여 IL4RPep-1(IL4R 표적 펩타이드)과 PD-L1Pep2(PD-L1 차단 펩타이드)로 유전적 변형 없이 비표지(비유전적 표지)하였다. 표지하지 않은 CTL에 비해, IL4R 표적화 및 PD-L1 차단 CTL은 LLC 종양 세포와의 공배양 동안 더 강한 사이토카인 분비와 종양 세포 용해를 보였다. 이중 작용 펩타이드로 무장한 CTL은 LLC 폐 종양-보유 마우스에서 더 높은 수준의 종양 표적화 및 항종양 성장 활성을 발휘했으며, 이는 종양 조직 내 면역억제 세포의 감소를 동반하였다. 이러한 결과는 IL4R 표적화 및 PD-L1 차단 CTL이 고형 종양에 대한 입양 T 세포 치료에서 유망한 전략이 될 수 있음을 시사한다. 핵심 단어: 입양 T 세포 치료, CTL, IL-4 수용체, 폐 종양, PD-L1 인용 형식: Dong Gyun Jo, Gunassekaran Gowri Rangaswamy, Poongkavithai Vadevoo Sri Murugan, Byungheon Lee. IL-4 수용체 표적 및 PD-L1 차단 펩타이드로 무장한 세포독성 T 세포가 폐 종양 성장을 억제한다. [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2023; Part 1 (Regular and Invited Abstracts); 2023 Apr 14-19; Orlando, FL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2023;83(7_Suppl):Abstract nr 4107.

PD-L1과 같은 면역관문 단백질의 차단은 면역 감시로부터 암세포의 내성을 극복할 수 있게 한다. 그럼에도 불구하고 차단 요법 자체는 암세포에 대한 세포독성 살상 능력이 부족하다. 본 연구에서는 종양세포 표면의 PD-L1을 차단하는 PD-L1 표적 세포독성 펩타이드를 활용하여, 종양세포의 죽음을 유도함과 동시에 PD-L1을 차단하도록 설계하였다. 표적 펩타이드로는 PD-L1에 결합하여 이를 차단하는 PD-L1Pep-1 및 PD-L1Pep-2를 사용하였다. 세포독성 펩타이드로는 KLAKLAKKLAKLAK 펩타이드(이하 K)를 표적 펩타이드에 융합하였다. PD-L1Pep-1-K 및 PD-L1Pep-2-K는 PD-L1 발현 종양세포에서 세포 생존율을 감소시켰다. 두 펩타이드는 수용체 매개 엔도사이토시스를 통해 종양세포 내로 내재화되어 리소좀 및 미토콘드리아에 국소화되었다. 펩타이드 유도 세포사멸은 세포 표면에서 CRT의 노출 증가와, 면역원성 세포사멸(ICD)의 표지자인 ATP 및 HMGB1의 세포외 유리와 함께 동반되었다. 종양세포와 함께 공동배양한 경우 PD-L1Pep-2-K는 증식 및 사이토카인 분비를 포함하는 T세포 활성을 재점화하였다. PD-L1Pep-2-K의 전신 투여는 PD-L1Pep2 및 항-PD-L1 항체보다 더 효율적으로 종양 성장을 억제하였다. 이러한 결과는 PD-L1 표적 세포독성 펩타이드가 PD-L1 차단과 ICD 유도를 모두 수행할 수 있는, 암 면역치료를 위한 새로운 이중 작용(dual-acting) 치료제임을 시사한다. 인용 형식: So-Young Park, Smriti Gurung, Byungheon Lee. PD-L1을 억제하고 면역원성 세포사멸을 유도하여 종양 성장을 억제하는 이중 작용 키메라 펩타이드 [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2025; Part 1 (Regular Abstracts); 2025 Apr 25-30; Chicago, IL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2025;85(8_Suppl_1):Abstract nr 3216.

이러한 결과는 IL4R 표적화가 ROS-HMGB1-TLR4 축을 통해 Abx를 매개로 M2 대식세포의 M1 유사 표현형으로의 형질전환을 강화하고, 항종양 면역을 개선하며, 그 결과 종양 성장과 전이를 억제함을 나타내어 암 면역치료에 대한 새로운 접근법을 제시한다.

엑소좀은 세포가 자연적으로 분비하는 세포외 소포로, 세포 간 통신을 위한 운반체로서 RNA와 단백질을 전달하는 역할을 한다. KRAS는 빈번하게 변이되며 여러 종양에서 중요한 역할을 수행한다. 림프조직에서 발현되는 수용체(Receptor expressed in lymphoid tissue, RELT)는 종양괴사인자 수용체 초가족 19-like(Tumor necrosis factor receptor superfamily 19-like)로도 알려져 있으며, 폐 및 췌장 종양과 같은 특정 종양에서 상향 조절되고 잠재적인 종양 표적이다. 종양에 대해 세포독성 약물을 선택적으로 전달하기 위해, 우리는 중간엽줄기세포(MSC) 유래 엑소좀에 KRAS에 대한 siRNA를 탑재하고 RELT에 의해 표적화된 RELTpep-KLA 펩타이드로 표면을 변형하였다. RELTpep-KLA 펩타이드는 RELT-결합 펩타이드(CRQTKN, RELTpep로 명명)와 세포자멸사 유도 펩타이드(KLAKLAKKLAKLAK, KLA로 명명)로 구성된다. 엑소좀은 초원심분리를 이용하여 세포 배양 배지로부터 분리하였고, 지질 기반 시약을 사용하여 KRAS siRNA로 형질전환한 뒤, 인지질 기반 막 앵커를 통해 RELTpep-KLA로 표면 변형하였다. 대조 펩타이드-KLA와 비교했을 때, RELTpep-KLA 표적화 MSC-엑소좀은 표면에 RELT를 발현하는 A549 폐 종양 세포와 Panc-1 췌장 종양 세포로 더 효율적으로 내부화되었으며, 이들 종양 세포에 대해 세포독성을 나타냈다. 또한 RELTpep-KLA 표적화 및 KRAS siRNA 탑재 MSC-엑소좀은 Erk의 인산화를 감소시켰고, A549 및 Panc-1 종양 세포에서 세포독성이 강화되었다. 더 나아가 정맥 주사 시, 이들은 대조 siRNA를 탑재했거나 대조 펩타이드-KLA로 변형한 군에 비해, 피하 Panc-1 사람 종양 이종이식편을 지닌 Balb/c 누드 마우스에서 종양 성장을 더 효율적으로 억제하였다. 이러한 결과는 KRAS siRNA를 탑재하고 RELTpep-KLA로 표적화한 MSC-엑소좀들이 암에 대한 엑소좀 기반 표적 치료의 잠재력을 지님을 보여준다. 인용 형식: Li Kang, Soyeon Jeon, Sri Murugan Vadevoo, Sang-Hyun Kim, Byungheon Lee. KRAS siRNA를 탑재하고 종양 표적화 세포자멸사 유도 펩타이드로 표면 변형한 엑소좀을 이용한 종양 성장 억제 [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2024; Part 1 (Regular Abstracts); 2024 Apr 5-10; San Diego, CA. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2024;84(6_Suppl):Abstract nr 5748.

고형 종양으로의 수동(입양) 전달된 세포독성 T 세포(CTL)의 종양 표적화(tumor homing)는 여전히 비효율적이다. 또한 종양 조직에 도달한 CTL은 면역억제적인 종양 미세환경을 마주하게 된다. 고형 종양에 대한 입양 T 세포 치료에서 이러한 제한을 줄이기 위해, 본 연구에서는 IL-4 수용체(IL4R) 표적 펩타이드와 programmed cell death-ligand 1 (PD-L1) 차단 펩타이드를 동시에 이중 표지한 CTL을 활용하였다. IL4R는 폐 종양을 포함한 많은 고형 종양에서 흔히 상향 조절된다. 면역 체크포인트인 PD-L1은 종양 세포에서 빈번하게 상향 조절되며 종양 미세환경에서 CTL의 억제에 기여한다. CTL은 LLC 폐 종양-보유 마우스의 비장세포(splenocytes)에서 분리한 후, 설프하이드릴 반응성 가교 결합제를 사용하여 IL4RPep-1(IL4R 표적 펩타이드)과 PD-L1Pep2(PD-L1 차단 펩타이드)로 유전적 변형 없이 비표지(비유전적 표지)하였다. 표지하지 않은 CTL에 비해, IL4R 표적화 및 PD-L1 차단 CTL은 LLC 종양 세포와의 공배양 동안 더 강한 사이토카인 분비와 종양 세포 용해를 보였다. 이중 작용 펩타이드로 무장한 CTL은 LLC 폐 종양-보유 마우스에서 더 높은 수준의 종양 표적화 및 항종양 성장 활성을 발휘했으며, 이는 종양 조직 내 면역억제 세포의 감소를 동반하였다. 이러한 결과는 IL4R 표적화 및 PD-L1 차단 CTL이 고형 종양에 대한 입양 T 세포 치료에서 유망한 전략이 될 수 있음을 시사한다. 핵심 단어: 입양 T 세포 치료, CTL, IL-4 수용체, 폐 종양, PD-L1 인용 형식: Dong Gyun Jo, Gunassekaran Gowri Rangaswamy, Poongkavithai Vadevoo Sri Murugan, Byungheon Lee. IL-4 수용체 표적 및 PD-L1 차단 펩타이드로 무장한 세포독성 T 세포가 폐 종양 성장을 억제한다. [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2023; Part 1 (Regular and Invited Abstracts); 2023 Apr 14-19; Orlando, FL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2023;83(7_Suppl):Abstract nr 4107.

CTLA-4, PD-1, PD-L1에 대한 면역 체크포인트 차단 치료는 현재 많은 암 환자에서 향상된 결과를 제공하고 있다. 그럼에도 불구하고, 면역 체크포인트 차단제로 치료받는 암 환자 상당수는 여전히 이러한 약물의 이점에 대해 크게 만족하지 못하고 있다. 그 이유 중 하나는 암세포 또한 림프구 활성화 유전자-3(lymphocyte activation gene-3, LAG-3), Ig 및 ITIM 도메인을 갖는 T세포 면역수용체(T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains), 및 T세포 면역글로불린과 뮤신 도메인-3(T-cell immunoglobulin and mucin-domain containing-3)과 같은 다른 면역 체크포인트를 활용하기 때문이다. 본 연구에서는 LAG-3에 선택적으로 결합하는 펩타이드를 탐색하기 위해 파지 디스플레이(peptide displayed) 펩타이드 라이브러리를 스크리닝하였다. 5회에 걸친 스크리닝 후, 후보 펩타이드를 선별하고 이를 LAG3Pep이라 명명하였다. LAG3Pep은 모크(transfected) 대조군에 비해 인간 LAG-3를 형질도입한 HEK 293T 세포에 대해 우선적으로 결합하였고, 비자극 Jurkat T 세포에 비해 phorbol myristate acetate/ionomycin/chloroquine으로 자극한 Jurkat T 세포에 대해 결합하였다. 또한 LAG3Pep은 종양 보유 마우스에서 분리한 비장세포(splenocytes)에도 결합하여, 인간과 마우스 LAG-3에 대한 반응성이 있음을 시사하였다. biotin 표지 LAG3Pep을 사용하여 인간 재조합 LAG-3 단백질을 대상으로 pull-down assay를 수행한 결과 LAG-3에 해당하는 단백질 밴드가 관찰되었다. LAG3Pep은 SPR 분석에서 LAG-3 단백질에 대한 높은 친화성 결합을 보였다. LAG-3 차단 항체로 전처리한 경우, 자극한 Jurkat T 세포에 대한 LAG3Pep의 결합이 경쟁적으로 억제되었다. LAG3Pep은 잘 알려진 LAG-3 리간드인 HLA-DR을 발현하는 THP-1 세포에서 LAG-3 단백질의 결합을 억제하였다. 추가로, LAG3Pep을 PD-L1 차단 항체와 병용하여 T세포에 처리했을 때, HepG2 종양세포에서 공배양 조건 하에 분비되는 또 다른 LAG-3 리간드인 FGL-1에 의해 억제되었던 T세포의 IL-2 분비가 회복되었다. 또한 PD-L1 차단 펩타이드와 병용한 LAG3Pep의 정맥 투여는 MC38 동계(syngeneic) 마우스 대장 종양 모델에서 항종양 성장 활성을 나타냈다. 이러한 결과는 LAG3Pep이 LAG-3 차단제로 작용하며, PD-L1 차단과 병용 시 암 면역치료를 위한 유망한 도구가 될 수 있음을 보여준다. 인용 형식: Seok-Min Lee, Byungheon Lee. 파지 디스플레이 펩타이드 라이브러리를 사용한 암 면역치료 목적의 림프구 활성화 유전자-3(LAG-3) 결합 펩타이드의 동정. [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2023; Part 1 (Regular and Invited Abstracts); 2023 Apr 14-19; Orlando, FL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2023;83(7_Suppl):Abstract nr 6371.

자연살해세포(NK) 세포의 시험관 내 세포독성에서, cetuximab 매개 표적화를 확인하였다. 대조군 NK-sEVs와 비교하여 eEVs는 암세포 사멸을 직접 유도하고 NK 세포 매개 살해를 촉진함으로써 유의하게 향상된 세포독성을 보였다. 폐암 마우스 모델에서 eEVs는 종양에 선택적으로 축적되었고 유의한 항종양 효능을 나타냈다. 특히, eEVs의 투여는 단독 또는 항-PD-1 항체 치료와의 병용에 의해 종양 성장을 효과적으로 억제하였다. 전반적으로, 본 연구 결과는 IL15와 cetuximab을 탑재한 유전공학적 NK-sEVs가 강력한 항종양 활성과 종양 표적화 능력을 지님을 시사한다. 이러한 결과는 eEVs가 암 치료를 위한 새로운 면역치료 전략으로서 상당한 잠재력을 가질 수 있음을 보여준다.

표적치료(targeted therapy)는 소분자 약물 또는 항체를 이용하여 암세포를 선택적으로 파괴하는 약물이다. 현재 일반적으로 사용하는 암 치료제는 항암화학요법제이지만, 특정 암세포만을 표적으로 치료하는 표적치료는 정상 세포에 대한 부작용을 덜 유발하기 때문에 연구되고 있다. 항체와 비교할 때, 펩타이드는 비교적 작은 크기, 높은 조직 침투 능력, 낮은 면역원성을 지니므로 표적화 리간드로 사용될 수 있다. 염소 세포내 채널 단백질 1(Chloride intracellular channel protein1, CLIC1)은 두 가지 형태, 즉 용해성 구형 단백질 또는 막관통 단백질로 존재할 수 있는 변이성(metamorphic) 단백질이다. CLIC1은 암의 혈관신생, 세포 이동 및 전이에 관련되어 있으며, 간세포암, 폐암, 결장암, 교모세포종 줄기세포 등 다양한 암에서 상향조절되어, 유망한 치료 표적 암(targeted cancer therapeutic target)으로 제시된다. 본 연구에서는 파지 디스플레이(phage display)를 사용하여 CLIC1에 결합하는 펩타이드 후보(이름: CLIC1pep)를 확인하였다. ELISA 및 풀다운(pull-down) 분석을 통해 펩타이드의 특이적 결합을 확인하였으며, CLIC1pep는 CLIC1 단백질에 대해 높은 결합 친화도를 보였다. CLIC1pep는 세포 침투를 증가시키기 위해 세포질 침투 펩타이드(R7)와 접합되어(R7-CLIC1pep) 구성되었다. R7-CLIC1pep는 암세포 사멸을 유도하지는 않았으나, 세포 내로 침투하여 세포질에서 CLIC1에 결합함을 확인하였다. 또한 R7-CLIC1pep는 세포질에서의 CLIC1의 막 삽입을 억제하였고, p-ERK 수준을 감소시킴으로써 암세포의 이동과 침윤을 저해하였다. 향후 연구 방향으로는 CLIC1pep 기반 ProTAC을 설계하여 세포 내에서 CLIC1을 분해하고, 효과적인 항암 치료제로서의 잠재력을 평가할 계획이다. 인용 형식: Aryeong Lee, Byungheon Lee. CLIC1(Chloride intracellular channel protein1)-결합 펩타이드의 동정 및 기능적 분석 [abstract]. In: Proceedings of the AACR-NCI-EORTC International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics; 2025 Oct 22-26; Boston, MA. Philadelphia (PA): AACR; Mol Cancer Ther 2025;24(10 Suppl):Abstract nr A103.

식물 유래 나노소포(plant-derived nanovesicles, PDNVs)는 다양한 특성, 비용 효율성, 그리고 매우 낮은 독성을 바탕으로 생체적합성을 갖추고 있어 유망한 치료 도구로서 점차 더 인기를 얻고 있다. 따라서 본 검토에서는 PDNV를 분리하고 특성화하기 위한 방법들을 논의하고, 직접적인 치료 적용과 약물전달 시스템에서 PDNV의 다용도적 역할을 강조하고자 한다. 큰 핵산, 단백질, 그리고 소분자 약물을 효과적으로 포집(encapsulate)하고 전달(deliver)하는 능력이 특히 부각되었다. 또한 표면 개질 및 다른 소포와의 융합과 같은 고도화된 공학적 전략이 PDNV의 치료 효과를 향상시키기 위해 개발되었다. 더불어 본 분야와 관련된 핵심 과제들을 기술하고, 예방 및 치료 목적의 다양한 임상 적용을 위해 PDNV를 최적화하기 위한 추가 연구를 장려한다. PDNV의 독특한 특성과 다양한 적용 가능성은 향후 개인맞춤의료(personalized medicine)의 발전에 중요한 역할을 할 수 있으며, 혁신적인 치료 전략의 개발을 촉진할 수 있다.

Trophoblast cell-surface antigen 2(TROP2)는 담도암과 삼중음성 유방암(triple-negative breast cancer, TNBC)을 포함하여 다양한 상피성 악성종양에서 과발현되는 막관통 당단백질이다. TROP2의 발현 증가는 종양의 공격성, 전이 및 불량한 임상 예후와 관련이 있다. TROP2 표적 항체-약물 접합체(antibody-drug conjugates, ADCs)인 sacituzumab govitecan이 임상적 효능을 보인 반면, 펩타이드-약물 접합체(peptide-drug conjugates, PDCs)는 향상된 종양 침투, 낮은 면역원성, 그리고 합성적 다양성 등 장점을 제공한다. 본 연구에서는 TROP2 결합 펩타이드의 순환형(cyclic form)에 세포자멸사를 유도하는 D형 klaklakklak (kla) 펩타이드 또는 모노메틸 오리스타틴 E(monomethyl auristatin E, MMAE)를 지방산 linker를 통해 결합시키는 전략을 활용하였다. T7 파지 상에서 제시된 CX7C 펩타이드 라이브러리를 TROP2 발현 HEK 293T 세포를 대상으로 스크리닝하여 후보 펩타이드( TROP2pep )를 확인하였다. 펩타이드의 내부화는 pH-민감 염료로 표지된 펩타이드를 사용하여 TROP2-고발현(HCC 1806) 및 TROP2-저발현(MDA-MB-231) TNBC 세포에서 평가하였다. 내부화가 일어나지 않는 조건(4°C)에서의 펩타이드 결합은 FITC로 표지된 펩타이드를 이용하여 시각화하였다. TROP2pep은 BSA에 비해 재조합 TROP2 단백질에 대한 결합이 더 높았고, TROP2-저발현 MDA-MB-231 세포에 비해 TROP2-고발현 HCC1806 세포에 대한 결합이 더 높았다. 이 선도 펩타이드를 바탕으로 알라닌 스캐닝을 수행하여 내부화 및 선택성을 개선한 변이 순환형 펩타이드를 생성하고 최적화하였다. 해당 변이는 MDA-MB-231 및 BEAS-2B 정상 세포에서는 신호가 최소화된 가운데 HCC1806 세포에서 더 높은 결합과 더 효율적인 내부화를 보였다. 세포자멸사를 유도하는 kla 펩타이드와의 접합은 HCC1806에 대해 선택적 세포독성을 유도하였으며(IC50=110.7 ± 2.7 μM), MDA-MB-231에서는 활성 감소가 18배 이상 나타났다. 변이에 기반한 MMAE-지방산 결합 PDC는 HCC1806에서 강력한 세포독성(IC50=25.6 ± 5.4 nM)을 보였고, TROP2-저발현 또는 정상 세포에서는 독성이 미미하여 치료적 선택성을 강조하였다. 본 연구에서는 TROP2 과발현 TNBC 세포에 선택적으로 결합하고 내부화되는 새로운 TROP2 표적 PDC를 개발하였으며, 시험관 내에서 강력한 세포독성 효과를 유도하였다. 공격적인 종양에서 TROP2의 임상적 관련성을 고려할 때, 이 플랫폼은 차세대 표적 치료제로서의 잠재력이 있다. 진행 중인 연구에는 생체 내 검증, 오가노이드 평가, 그리고 다학제적 협업을 통한 서로 다른 유형의 TROP2-고발현 종양에 대한 적용이 포함된다. 참고문헌 형식: Hyeongyu Park, Uttapol Permpoon, Hyunji Kim, Hyejin Ahn, Sang Jeon Chung, Byungheon Lee. 삼중음성 유방암 치료를 위한 TROP2 표적 세포독성 펩타이드 및 약물 접합체의 개발 [abstract]. In: AACR-NCI-EORTC 분자 표적 및 암 치료 국제학술대회( Proceedings of the AACR-NCI-EORTC International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics ); 2025년 10월 22-26일; Boston, MA. Philadelphia (PA): AACR; Mol Cancer Ther 2025;24(10 Suppl):Abstract nr A125.