차세대 암 면역치료는 치료 정밀도를 높이기 위해 종양 표적 항체 또는 항체-약물 접합체(ADCs)와 면역 작동 세포를 결합하는 경우가 점점 늘고 있다. 그러나 많은 기존 접근법은 유전자 변형이나 복잡한 제조 공정에 의존하고 있어 임상적 규모화와 신속한 배치가 제한된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 우리는 항체 포획 단백질(ACP) 기반 표면 공학 플랫폼을 개발하여 항체 또는 ADC로 NK 세포를 빠르고 가역적이며 비유전적으로 기능화할 수 있게 하였다. 이 접근법은 DMPE-PEG-지질 접합체를 사용하여 소량화된(protein A; ACP) ACP를 소수성 삽입을 통해 NK 세포막에 고정함으로써, IgG 분자의 Fc 영역에 안정적이고 선택적으로 결합하도록 한다. 이러한 전략을 바탕으로, 항체-엔탄신(AC-NKs)을 개발하였고, AC-NKs는 종양 세포의 각 표적 항원에 미리 결합된 치료 항체(트라스투주맙(trastuzumab, TZ), 트라스투주맙-엠탄신(trastuzumab-emtansine, T-DM1), 사시투주맙(sacituzumab, SZ))를 선택적으로 포획한 뒤 항원 특이적 세포독성 반응을 유도할 수 있다. 그 결과 생성된 AC-NKs는 시험관 내에서 HER2 양성 및 Trop-2 양성 암세포에 대한 종양 인지와 세포독성이 향상되었다. 기존의 병용 요법과 비교하여, AC-NKs는 세포독성 제의 효과적 전달, 암세포의 결합(engagement) 증대, CD107a 발현 상향 조절을 통해 면역 활성화를 강화하였다. 특히, 이 시스템은 다중 항원 표적화와 조절 가능한 항체 로딩을 지원하여 종양의 이질성과 내성 표현형에 적응할 수 있게 한다. 또한, 이 플랫폼은 유전자 변형 없이도 프로그래밍 가능한 면역세포 치료를 신속하게 개발하기 위한 단순하고 규모화 가능하며 안전한 방법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 그 다재다능함은 NK 및 T 세포 치료 전반에서 다중 항원 표적화와 폭넓은 적용성을 뒷받침하며, 개인맞춤형 비(非)제조형(off-the-shelf) 화학면역치료를 향한 유망한 경로를 제시한다.

기존의 CAR 기반 면역치료는 혈액종양에서 유망한 효능을 보였다. 그러나 선천면역 세포, 특히 자연살해(NK) 세포에서 바이러스 벡터의 고유한 낮은 전달(전달 효율)은 CAR 기반 면역치료의 광범위한 적용을 가로막는 중대한 장벽을 이룬다. 이러한 제한을 극복하기 위해, 본 연구에서는 유전자 편집 없이 면역세포를 신속하게 CAR 발현 세포로 전환하는 비바이러스 플랫폼인 재조합 키메라 항원 수용체 융합 단백질(recombinant chimeric antigen receptor fusion protein, CliCAR)을 개발하였다. CliCAR 단백질은 NK 세포에서 빠르게 내부로 유입되어 세포막에 국소화되었으며, 유전적 변형 없이도 CAR 유사 기능을 발현할 수 있게 하였다. 그 결과 CliCAR-NK 세포는 HER2 양성 암세포에 대해 선택적 세포독성을 보였고, IFN-γ, 퍼포린(perforin), 그랜자임 B(granzyme B) 수준의 증가를 포함한 면역 활성화가 향상되었다. 생체 내 실험에서 CliCAR-NK 세포는 이종이식(xenograft) 모델에서 관찰 가능한 독성 없이 HER2 양성 종양의 성장을 유의하게 억제하여 치료적 잠재력을 뒷받침하였다. 본 연구를 통해 우리는 유전자 공학 및 바이러스 벡터 매개 전달의 필요성을 제거하는 새로운 단백질 기반 CAR 발현 전략으로 CliCAR 시스템을 제시한다. 유전자 편집 없이 CAR 기능을 부여할 수 있다는 점은 다양한 종양 유형, 특히 고형암을 포함하여 광범위하게 적용 가능한 강력한 ‘오프더셸프(off-the-shelf)’ 면역세포 치료제를 안전하고 신속하며 맞춤형으로 생산할 수 있는 전략을 제공한다.

항체-약물 접합체(antibody-drug conjugates, ADCs)와 면역치료의 병합은 암 치료를 위한 유망한 전략으로 부상하고 있다. 그러나 화학요법과 면역치료의 효과적인 통합은 여전히 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 범용 표면 공학화 NK(USE-NK) 플랫폼을 소개하며, 이 플랫폼은 항체 또는 ADC가 자발적으로 통합되도록 함으로써 면역세포를 표적 화학면역치료 시스템으로 신속하게 전환한다. 이 플랫폼은 단백질 G로부터 유래한 재조합 융합 단백질(C3)과 고분자 지질 기반 접합(conjugation) 전략을 활용하여, 유전적 변형 없이 치료용 항체를 NK 세포 표면에 안정적으로 부착하면서도 항체의 고유 기능을 보존한다. 이러한 접근은 종양 표적성을 향상시키고, 표적 외(off-target) 독성을 최소화하며, NK 세포의 살상(세포독성) 기능을 유지한다. 시험관 내 및 생체 내 연구 모두에서 USE-NK를 트라스투주맙(trastuzumab, TZ) 또는 트라스투주맙-엠탄신(trastuzumab-emtansine, T-DM1)과 접합했을 때, 각 단일 제제를 각각 처리한 NK 세포에 비해 HER2 양성 암세포 인식 및 세포독성이 더 우수함이 확인되었다. 이러한 향상은 1) 표적 전달을 통해 강력한 화학치료 약물의 전달을 극대화하면서 표적 외 독성을 최소화한 효과, 2) USE-NK의 종양 조직으로의 이동(동원) 능력 향상, 3) 암세포에 대한 USE-NK의 세포독성 활성의 결합 효과에 의해 주도되었다. 본의 신속하고 비침습적이며 되돌릴 수 있는 공학적 방법은 화학면역치료를 위한 유연한 접근법을 제공한다. 또한 NK 세포를 넘어 CAR-T 및 CAR-NK 세포를 포함한 다른 면역세포 치료로까지 확장된다. C3의 항체 결합 능력을 활용함으로써, 본 플랫폼은 종양 이질성을 다루기 위한 다중 항원 표적화를 가능하게 한다. USE-NK의 확장성 및 적응성은 이를 개인맞춤형과 즉시사용형(off-the-shelf) 암 면역치료의 유망한 후보로 자리매김하게 한다.

(-glycolic acid) (PLGA)는 뛰어난 생체적합성과 조절 가능한 분해 속도 때문에 항암 약물 전달 시스템의 핵심 플랫폼으로 주목받고 있다. 이들 고분자는 낮은 생체이용률, 전신 독성, 비특이적 세포 손상과 같은 기존 화학요법제의 한계를 극복할 수 있으며, 정밀 의학 접근법과 장기 지속 치료제 개발에 기여한다. 본 논문에서는 이들 세 가지 고분자의 화학적 및 물리화학적 특성, 합성 전략, 표면 기능화 및 자극 반응형 설계를 통한 제어 약물 방출 기술을 논의한다. 또한 미셀, 나노입자, 하이드로겔, 마이크로스피어를 포함한 다양한 제형에서의 활용 가능성을 강조하며, 이를 통해 약물 용해도 향상, 지속적 방출, 종양 표적화를 가능하게 한다. 전임상 및 임상 적용 결과는 이러한 고분자 기반 DDS가 차세대 정밀 항암 치료 전략을 구현하기 위한 유망한 접근법임을 보여주며, 임상 적용으로의 추가 전환과 광범위한 도입에 대한 잠재력도 있다.

전통적인 병용 항암 치료가 유망한 결과를 보였음에도 불구하고, 화학요법과 면역요법을 향상시키고 통합하기 위한 혁신적인 방법을 개발하려는 관심은 여전히 크다. 본 연구는 재조합 융합 단백질 기반의 세포 표면 변형 시스템을 제시하며, 이를 통해 화학요법과 면역요법을 단일 표적형 체-면(chemo-immuno) 치료 접근으로 시너지 있게 결합한다. 항체 특이적 결합 도메인과 세포투과 도메인으로 구성된 세포 표면 변형 단백질은 면역세포 표면에 존재하는 항체에 결합함으로써 면역세포를 신속하게 체-면 치료제로 전환한다. 본 시스템은 화학적 변형과 결합을 배제한 무침습적이고 비독성의 접근을 통해, 표적 세포독성 약물을 일시적으로 면역세포에 도입하여 면역세포를 동질적으로 변환한다. 항체-약물 접합체(ADCs)가 탑재된 표면 공학화 면역세포는 표적 종양의 성장을 유의하게 억제하고 암세포의 표적 제거를 강화한다. 따라서 ADC를 포함하도록 세포 표면 변형 단백질로 변형된 NK 세포는 표적 암세포 인식, 화학요법, 면역요법의 결합 효과를 달성하여 암에 대한 치료 효능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 본 전략은 다양한 유형의 암을 치료하기 위한 고도화된 체-면 치료제를 효율적이고 신속하게 제조할 수 있게 하며, 암 치료 효능을 개선할 수 있는 중대한 잠재력을 제공한다.

Minju Song, Jaehee Han, Sumin Han, Yerim Kim, Eunsoo Jo, Hyun-Ouk Kim, 및 Kwang Suk Lim. 한국생명공학회지 2026;41:1-15. https://doi.org/10.7841/ksbbj.2026.41.1.1

최근 세포외 소포(extracellular vesicles, EVs)는 생리적 항상성과 병적 변화의 양상을 반영하는 세포 간 의사소통의 핵심 매개자로 부상하였다. EV는 단백질, 핵산, 지질을 포함하는 다양한 생체분자를 캡슐화함으로써 기원 세포의 분자적 특징을 그대로 반영하며, 그 결과 EV 기반 바이오센싱은 비침습적 진단, 예후 예측 및 치료 모니터링을 위한 혁신적 플랫폼으로 자리매김하고 있다. 본 리뷰는 EV 바이오센싱 기술의 현재 상태와 임상적 전환에 대한 종합적인 개요를 제공한다. 여기서 우리는 표준화 및 분석적 검증을 향한 진행 중인 노력(예: MISEV2023 및 EV-TRACK)을 논의하고, 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance, SPR), 전기화학, 형광, 자기 검출 시스템 등과 같은 다양한 센싱 양식에서의 발전을 평가하였으며, 이는 민감도와 특이도 측면에서 분석 성능을 유의미하게 향상시켰다. 또한 단일 EV 수준에서의 다중화 및 멀티오믹스 통합과 생물학적 이질성을 해석하고 진단 정확도를 향상시키기 위한 머신러닝의 적용과 관련된 최근의 개발 동향을 강조한다. EV 바이오센싱의 임상적 관련성은 종양학, 신경과학, 심혈관-대사성 질환 및 감염성 질환을 포함한 여러 질환 영역에서 탐색되었으며, 표준화되고 규제 요건을 충족하며 확장 가능한 플랫폼으로의 전환적 진전(translational progress)을 강조하였다. 마지막으로, 본 리뷰는 제조 규모 확장, 품질 관리 및 현장 진료(point-of-care) 적용과 관련된 핵심 과제를 규명하고, 차세대 정밀 진단 및 개인맞춤 의료의 초석으로서 EV 바이오센싱의 도입을 가속하기 위한 통합적 프레임워크를 제안한다.

연웅 김, 영범 김, 기성 이, 지호 방, 가연 서, 성빈 홍, 그리고 광석 림. 대한생명공학회지 2026;41:16-33. https://doi.org/10.7841/ksbbj.2026.41.1.16

양이온성 나노백신(CNV)은 정적 상호작용을 활용하여 항원의 흡수, 엔도좀 탈출, 교차발현을 촉진함으로써 유망한 면역치료 플랫폼으로 부상하였다. 이러한 기능은 강력한 세포독성 T 림프구 및 항체 반응을 가능하게 하지만, CNV는 전하 유발 세포독성, 단백질 코로나 형성, 보체 활성화, 그리고 조직 축적과 같은 중요한 번역(임상 적용) 과제에도 직면해 있다. 나노스케일 설계에 대한 최근의 발전은 입자 크기, 전하 밀도, 지질 및 고분자 화학, 그리고 제형 안정성이 집합적으로 생체분포, 면역 프로그래밍, 안전성을 어떻게 좌우하는지에 대한 기전을 규명하였다. 여기서는 CNV의 기계적 기초, 비교 우위와 한계, 그리고 물리화학적 특성, 생체적합성, 제형 안정성을 개선하는 설계 전략을 개괄적으로 제시한다. 우리는 CNV가 림프절 표적화, CD8⁺ T 세포 증식, 체크포인트 차단, 그리고 개인맞춤형 신생항원 백신과의 시너지 효과를 강화하는 감염병 백신(바이러스성, 세균성, 기생충성 플랫폼 포함)과 암 면역치료에 대해 논의한다. 마지막으로 이온화 가능 지질, 분해성 링커, 자극에 반응하는 모티프와 같은 안전성 공학 접근을 강조하여, 표적 외 효과를 감소시키면서도 효능을 유지한다. 종합하면, 이러한 발전은 CNV의 전환적 잠재력을 부각하며, 견고한 면역 활성화와 합리적인 안전성 설계를 하나로 통합한다. 표준화된 기능 분석, 규모화 가능한 제조, 그리고 차세대 항원 발견을 통합함으로써 CNV는 감염병 예방과 암 치료를 위한 보편적 백신 플랫폼으로 나아갈 준비가 되어 있다.

차세대 암 면역치료는 치료 정밀도를 높이기 위해 종양 표적 항체 또는 항체-약물 접합체(ADCs)와 면역 작동 세포를 결합하는 경우가 점점 늘고 있다. 그러나 많은 기존 접근법은 유전자 변형이나 복잡한 제조 공정에 의존하고 있어 임상적 규모화와 신속한 배치가 제한된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 우리는 항체 포획 단백질(ACP) 기반 표면 공학 플랫폼을 개발하여 항체 또는 ADC로 NK 세포를 빠르고 가역적이며 비유전적으로 기능화할 수 있게 하였다. 이 접근법은 DMPE-PEG-지질 접합체를 사용하여 소량화된(protein A; ACP) ACP를 소수성 삽입을 통해 NK 세포막에 고정함으로써, IgG 분자의 Fc 영역에 안정적이고 선택적으로 결합하도록 한다. 이러한 전략을 바탕으로, 항체-엔탄신(AC-NKs)을 개발하였고, AC-NKs는 종양 세포의 각 표적 항원에 미리 결합된 치료 항체(트라스투주맙(trastuzumab, TZ), 트라스투주맙-엠탄신(trastuzumab-emtansine, T-DM1), 사시투주맙(sacituzumab, SZ))를 선택적으로 포획한 뒤 항원 특이적 세포독성 반응을 유도할 수 있다. 그 결과 생성된 AC-NKs는 시험관 내에서 HER2 양성 및 Trop-2 양성 암세포에 대한 종양 인지와 세포독성이 향상되었다. 기존의 병용 요법과 비교하여, AC-NKs는 세포독성 제의 효과적 전달, 암세포의 결합(engagement) 증대, CD107a 발현 상향 조절을 통해 면역 활성화를 강화하였다. 특히, 이 시스템은 다중 항원 표적화와 조절 가능한 항체 로딩을 지원하여 종양의 이질성과 내성 표현형에 적응할 수 있게 한다. 또한, 이 플랫폼은 유전자 변형 없이도 프로그래밍 가능한 면역세포 치료를 신속하게 개발하기 위한 단순하고 규모화 가능하며 안전한 방법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 그 다재다능함은 NK 및 T 세포 치료 전반에서 다중 항원 표적화와 폭넓은 적용성을 뒷받침하며, 개인맞춤형 비(非)제조형(off-the-shelf) 화학면역치료를 향한 유망한 경로를 제시한다.

기존의 CAR 기반 면역치료는 혈액종양에서 유망한 효능을 보였다. 그러나 선천면역 세포, 특히 자연살해(NK) 세포에서 바이러스 벡터의 고유한 낮은 전달(전달 효율)은 CAR 기반 면역치료의 광범위한 적용을 가로막는 중대한 장벽을 이룬다. 이러한 제한을 극복하기 위해, 본 연구에서는 유전자 편집 없이 면역세포를 신속하게 CAR 발현 세포로 전환하는 비바이러스 플랫폼인 재조합 키메라 항원 수용체 융합 단백질(recombinant chimeric antigen receptor fusion protein, CliCAR)을 개발하였다. CliCAR 단백질은 NK 세포에서 빠르게 내부로 유입되어 세포막에 국소화되었으며, 유전적 변형 없이도 CAR 유사 기능을 발현할 수 있게 하였다. 그 결과 CliCAR-NK 세포는 HER2 양성 암세포에 대해 선택적 세포독성을 보였고, IFN-γ, 퍼포린(perforin), 그랜자임 B(granzyme B) 수준의 증가를 포함한 면역 활성화가 향상되었다. 생체 내 실험에서 CliCAR-NK 세포는 이종이식(xenograft) 모델에서 관찰 가능한 독성 없이 HER2 양성 종양의 성장을 유의하게 억제하여 치료적 잠재력을 뒷받침하였다. 본 연구를 통해 우리는 유전자 공학 및 바이러스 벡터 매개 전달의 필요성을 제거하는 새로운 단백질 기반 CAR 발현 전략으로 CliCAR 시스템을 제시한다. 유전자 편집 없이 CAR 기능을 부여할 수 있다는 점은 다양한 종양 유형, 특히 고형암을 포함하여 광범위하게 적용 가능한 강력한 ‘오프더셸프(off-the-shelf)’ 면역세포 치료제를 안전하고 신속하며 맞춤형으로 생산할 수 있는 전략을 제공한다.

항체-약물 접합체(antibody-drug conjugates, ADCs)와 면역치료의 병합은 암 치료를 위한 유망한 전략으로 부상하고 있다. 그러나 화학요법과 면역치료의 효과적인 통합은 여전히 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 범용 표면 공학화 NK(USE-NK) 플랫폼을 소개하며, 이 플랫폼은 항체 또는 ADC가 자발적으로 통합되도록 함으로써 면역세포를 표적 화학면역치료 시스템으로 신속하게 전환한다. 이 플랫폼은 단백질 G로부터 유래한 재조합 융합 단백질(C3)과 고분자 지질 기반 접합(conjugation) 전략을 활용하여, 유전적 변형 없이 치료용 항체를 NK 세포 표면에 안정적으로 부착하면서도 항체의 고유 기능을 보존한다. 이러한 접근은 종양 표적성을 향상시키고, 표적 외(off-target) 독성을 최소화하며, NK 세포의 살상(세포독성) 기능을 유지한다. 시험관 내 및 생체 내 연구 모두에서 USE-NK를 트라스투주맙(trastuzumab, TZ) 또는 트라스투주맙-엠탄신(trastuzumab-emtansine, T-DM1)과 접합했을 때, 각 단일 제제를 각각 처리한 NK 세포에 비해 HER2 양성 암세포 인식 및 세포독성이 더 우수함이 확인되었다. 이러한 향상은 1) 표적 전달을 통해 강력한 화학치료 약물의 전달을 극대화하면서 표적 외 독성을 최소화한 효과, 2) USE-NK의 종양 조직으로의 이동(동원) 능력 향상, 3) 암세포에 대한 USE-NK의 세포독성 활성의 결합 효과에 의해 주도되었다. 본의 신속하고 비침습적이며 되돌릴 수 있는 공학적 방법은 화학면역치료를 위한 유연한 접근법을 제공한다. 또한 NK 세포를 넘어 CAR-T 및 CAR-NK 세포를 포함한 다른 면역세포 치료로까지 확장된다. C3의 항체 결합 능력을 활용함으로써, 본 플랫폼은 종양 이질성을 다루기 위한 다중 항원 표적화를 가능하게 한다. USE-NK의 확장성 및 적응성은 이를 개인맞춤형과 즉시사용형(off-the-shelf) 암 면역치료의 유망한 후보로 자리매김하게 한다.

(-glycolic acid) (PLGA)는 뛰어난 생체적합성과 조절 가능한 분해 속도 때문에 항암 약물 전달 시스템의 핵심 플랫폼으로 주목받고 있다. 이들 고분자는 낮은 생체이용률, 전신 독성, 비특이적 세포 손상과 같은 기존 화학요법제의 한계를 극복할 수 있으며, 정밀 의학 접근법과 장기 지속 치료제 개발에 기여한다. 본 논문에서는 이들 세 가지 고분자의 화학적 및 물리화학적 특성, 합성 전략, 표면 기능화 및 자극 반응형 설계를 통한 제어 약물 방출 기술을 논의한다. 또한 미셀, 나노입자, 하이드로겔, 마이크로스피어를 포함한 다양한 제형에서의 활용 가능성을 강조하며, 이를 통해 약물 용해도 향상, 지속적 방출, 종양 표적화를 가능하게 한다. 전임상 및 임상 적용 결과는 이러한 고분자 기반 DDS가 차세대 정밀 항암 치료 전략을 구현하기 위한 유망한 접근법임을 보여주며, 임상 적용으로의 추가 전환과 광범위한 도입에 대한 잠재력도 있다.