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삼성미래기술육성사업: 항체 치료제의 혁신을 위한 연구 수행

항체 치료제는 현대 의학의 혁신을 가속화시키고 있으며, 특히 이중항체는 두 가지 표적을 동시에 공격할 수 있는 고유의 특성 덕분에 그 임상적 잠재력이 매우 높습니다. 이중항체는 2021년 이후 미국 FDA로부터 10건 이상의 승인을 받았으며, 그 시장은 급격히 성장하고 있습니다. 개발 중인 이중항체들 중에서는 항체 절편(fragment)만으로 구성된 경우 구조적 안정성이 떨어지고 혈중 반감기가 짧은 한계가 있어, 약동학적 및 물리화학적 특성이 우수한 IgG 유사 이중항체 포맷이 주요 연구 대상입니다. 그러나, 현재의 이중항체 개발 기술로는 각 질병의 유형, 항원 특성, 임상 목적에 따른 표적 세포 사멸 활성, 혈중 지속성을 완벽히 제어하는 데 한계가 존재합니다.

이중항체 치료제의 효능을 극대화하고, 부작용을 최소화하며, 혈중 반감기를 연장시키기 위해서는 항체의 몸통에 해당하는 Fc(Fragment crystallizable) 영역의 정밀한 제어가 필수적입니다. 현재 주로 사용되는 Knob-into-Hole(KiH) 기술은 이중항체의 생산을 안정적으로 가능하게 하지만, 임상적으로 중요한 여러 특성들을 동시에 조정하는 데 있어 한계가 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 다양한 특성을 제공하는 비대칭 구조의 heterodimeric Fc 변이체들을 확보하는 것이 필요합니다. 이는 마치 다양한 색깔의 물감으로 구성된 팔레트가 뛰어난 미술 작품을 창출하는 데 필수적인 것처럼, 다양한 스펙트럼의 특성들을 제공하는 비대칭 구조의 heterodimeric Fc 변이체들로 구성된 팔레트가 혁신 이중항체 치료제 개발을 위한 핵심 맞춤형 도구 역할을 할 수 있습니다. 

본 연구에서는 자연계의 IgG 항체가 모든 Fcγ 수용체(FcγRs)와 보체(C1q)와 비대칭적으로 상호작용하며, 두개의 FcRn에 동시에 결합할 수 있는 특성에 기반하여, Fc 영역을 비대칭적으로 엔지니어링하여 혁신적 기능을 갖는 비대칭 Fc 변이체 팔레트를 구축하고자 합니다. 그리고 확보된 비대칭 Fc 변이체들을 이중항체 치료제 모델에 적용하여 표적세포 사멸 효능 극대화, 치료 효능 및 부작용 제어, 그리고 혈중 지속성 연장을 검증함으로써 기존 대칭 Fc가 가진 기능적 한계를 극복하고자 합니다.

본 연구가 성공적으로 수행된다면, 개발된 비대칭 Fc 변이체 팔레트는 이중항체 치료제 개발에 있어 새로운 패러다임을 제시하며 혁신적인 변화를 가져올 것입니다. 기존 이중항체 플랫폼과 차별화된 기능을 제공하여, 각 이중항체의 작용기전 및 임상적 필요에 최적화된 Fc 변이체를 통해 치료제의 효능을 극대화하고 부작용을 최소화할 수 있습니다. 또한, 항체 치료제의 혈중 지속성을 극대화하여 투약 용량을 줄이고, 투약 빈도를 획기적으로 감소시킴으로써 의료 비용을 절감하고 환자의 삶의 질을 개선하는 데 기여할 것입니다. 이러한 연구 성과는 암, 면역질환, 감염성질환, 희귀질환 등 다양한 질병 치료에 새로운 지평을 열게 될 뿐만 아니라, 신약 개발의 성공 가능성을 크게 높일 수 있을 것입니다.

Cover Image : Mol. Pharmaceutics, Vol 21/Issue 9 


고대의대 융합의학교실 정상택 교수, 2024 석탑기술상 수상

고려대학교 의과대학 융합의학교실 정상택 교수가 2024년 석탑기술상 수상자로 선정됐다.

정상택 교수는 항체와 의료용 단백질 발굴 및 엔지니어링 분야에서 글로벌 경쟁력을 갖춘 원천 기술을 다수 개발했으며, 2018년부터 8개 기업, 11건의 기술이전(계약 규모: 총 370억원 이상)을 달성한 바 있다.

이번 수상은 ‘사일런싱(Silencing) Fc 변이체 항체 원천 기술’ 개발 및 기술사업화의 공로를 인정받은 결과이다.


사일런싱(Silencing) Fc 변이체 항체 원천 기술은 항체 치료제의 혈중 지속성과 열적 안정성을 유지하면서도 종래 항체 치료제로부터 유발되는 독성과 부작용을 현저히 줄일 수 있는 특징이 있다.


해당 기술은 지난 1월 크로스포인트테라퓨틱스에 이전돼, 안전하고 효과적인 계열 내 최고(Best-in-class) 이중표적 면역항암제와 안전성이 크게 개선된 차세대 항체약물접합체(ADC) 신약으로 개발 중이다.

고려대 산학협력단 (정상택 교수 연구팀) - 크로스포인트, 기술이전 협약 체결

고려대학교 산학협력단과 크로스포인트테라퓨틱스가 ‘사일런싱(Silencing) Fc 변이체 항체원천기술’에 대한 기술이전 협약을 체결했다고 24일 밝혔다.

지난 17일 고려대학교 메디사이언스파크 본부회의실에서 개최된 협약식에는 고려대학교 권정환 산학협력단장, 김학준 의료원산학협력단장과 기술개발자인 의과대학 융합의학교실 정상택 교수를 비롯해, 크로스포인트 김태억 대표, 장기환 최고기술경영자(CTO) 등이 참석했다. 

이번 협약을 통해 권리가 이전된 플랫폼은 정상택 교수의 ‘Silencing Fc 변이체 항체원천기술’이다. 항체치료제의 우수한 효능과 혈중 지속성을 유지한다. 특히 다양한 항체치료제 개발에 있어 유발되는 독성과 부작용을 현저히 줄이는 매카니즘을 갖고 있다. 향후 안전하고 효과적인 항체기반 신약 개발에 기여할 것으로 예상된다.

정 교수가 개발한 기술의 우수성과 크로스포인트의 잠재력을 높게 평가한 고려대는 기술이전에서 그치지 않고 산하 ‘의료기술지주회사’를 통해 직접 투자를 진행했다. 크로스포인트에서는 해당 기술을 ‘스텔스 바디(Stealth-Body)’로 명명했으며, 기술 고도화에 나서고 있다. 인포뱅크 및 카이트 등으로부터 총 14억원의 투자금을 유치했다.

김태억 대표는 ”오늘의 협약을 통해 잠재력 높은 우수기술을 이전받게 되어 매우 기쁘다”며 “세계적 경쟁력을 가진 바이오신약 개발을 위해 앞으로도 고려대학교와의 긴밀한 협력을 지속해 나가겠다”고 말했다.

정상택 교수는 “오랜 기간 연구가 이루어질 수 있게끔 도움을 준 학교, 의료원과 동료 연구자들께 감사드린다”며 “크로스포인트와의 후속 연구를 통해 많은 환자들에게 도움을 줄 수 있도록 노력하겠다”라고 했다.

권정환 단장은 “기술 개발에 매진한 정상택 교수님의 노고와 그 가치를 제대로 평가해 주신 크로스포인트에 감사드린다”며 “양 기관의 역량이 결합되어 뛰어난 글로벌 신약 제품이 탄생하길 기대한다”고 밝혔다. 

동물생리활성물질자원거점은행 심포지움 참석

이날 심포지움은 ‘상지대학교 나노바디 기반 동물생리활성물질자원 거점은행’ 주관으로 상지대학교 동물생명자원학부 안미정 교수 연구팀과 고려대학교 의과대학 정상택 교수 연구팀, 국민대학교 응용화학부 바이오의약전공 강태현 교수 연구팀, 성신여자대학교 바이오신약의과학부 고병준 교수 연구팀, 상지대학교 제약바이오학과 나정현 교수 연구팀 등이 참여했다. 

심포지움은 △최신 항체의약품 발굴 연구 기술 동향 △항체 기반 COVID-19 표적 치료제 후보물질 개발 동향 △최신 항체 물리화학적 특성 분석 기술 동향 △연구팀별 주요 연구성과 보고 △나노바디 기반 동물생리활성물질자원거점은행 운영 활성화를 위한 방안 토의 등의 주제로 진행됐다. 

정상택 교수, 과기부 국가연구개발 성과평가 유공 장관표창 수상

고려대학교 의과대학(학장 윤영욱) 대학원 의과학과 정상택 교수가 과학기술정보통신부가 주관한 ‘2020년 국가연구개발 성과평가’ 유공 장관표창 상훈자로 선정됐다.

정상택 교수는 항체 및 단백질 신약의 효과적 발굴과 효능 및 체내 지속성 향상 원천 기술 개발을 통해 6개 기업에 8건, 총 210억원 규모 기술이전을 달성하여 신약 기술실용화에 기여한 바를 인정받았다.

정 교수는 항체 및 단백질 의약 개발 연구 분야 전문가로 다양한 질병 표적 항원에 대한 신규 인간 항체 치료제들을 발굴하고 개량하는 연구들을 다수 수행하고 있다. 또한 항체 및 단백질 의약의 효능 및 혈중 지속성을 향상시킬 수 있는 세계적으로 경쟁력이 있는 원천 기반기술들을 개발해 오고 있다.

국내외 저명 학술지에 다수의 연구 성과들을 발표했을 뿐만 아니라 최근 4년간 50건의 국내외 특허들을 출원하고 이중 현재까지 23건 특허들이 등록되었다. 뿐만 아니라 6개 기업에 210억 이상 규모의 8건의 기술이전을 통해 대학의 연구성과 실용화와 국내 바이오의약 산업 발전에 기여하고 있다.

정 교수는 “연구 성과들이 나올 수 있도록 도움을 주신 분들과 특히 같이 연구하고 있는 저희 연구팀의 연구원들과 학생들에게 감사를 표한다”며, “의과학 분야의 심도있는 사이언스 연구 없이는 바이오의약 산업에서 꼭 필요한 세계적으로 경쟁력 있는 실용화 원천기술이 나올 수 없기 때문에 앞으로도 항체·단백질 의약과 응용면역학 연구에 더욱 매진하겠다”고 소감을 전했다.

한편, 국가연구개발 성과평가 유공 상훈은 과학기술인의 사기와 명예를 높이고 도전정신을 고취하기 위해 2003년에 제정되어 국가연구개발 성과평가 결과 우수성과를 창출한 개인과 기관에 포상하고 있다.

 코로나 19 항체치료제 개발 동향 및 임상결과 토론회

12월 17일 국난극복 K-뉴딜위원회 주최로 열린 코로나19 항체치료제 개발 동향 및 임상결과 토론회 참석

셀트리온 권기성 연구개발본부장도 "코로나19 바이러스 감염 후 진행 상황을 보면, 1주일이 지난 후 폐에 바이러스 농도가 급격히 증가해 2주일에 최고치를 기록한다. 즉 감염 이후 조기 치료가 매우 중요하다는 의미"라며 "항체치료제 지금까지 임상에서 안전성은 물론 환자에게 투여한 이후 조기에 치료가 가능한 것으로 확인됐다. 비록 동물실험 결과이기는 하나 투여 3일 이후부터 패럿에서 바이러스가 발견되지 않았고 폐에 염증도 생기지 않았다"고 설명했다.

고려대 의대 정상택 교수는 "코로나19에 이어 제2, 제3의 팬데믹이 또다시 출현할 것을 보인다. 이에 대해 대비하기 위해서는 셀트리온처럼 조금 더 항체치료제를 빨리 발견해서 개발 플랫폼 연구로 이어지도록 정부 차원의 관심과 투자가 이어져야 하며, 항체 반감기를 2~3배 더 연장할 수 있도록 지원이 이어져야 한다"고 제언했다.

이에 대해 임 국장은 "이번에 코로나19 치료제, 백신 범정부위원회를 만들면서 주안점을 둔 것이 기업들의 체질 강화"라며 "코로나19 팬데믹이 끝나 감염병 치료제에 대한 관심이 떨어지지만, 내년 예산을 별도로 확보하고 질병관리청 산하 감염병연구소, 과기부 산하 기초바이러스연구소 등을 설치, 지원하는 한편 질병청장이 위원장을 맡는 감염병정책위원장을 총리가 맡도록 해서 감염병 원천기술부터 생산, 공급까지 관리하는 체계도 마련할 것"이라고 답했다.

Cover Image : Biotechnology and Bioengineering Vol.117, Number 8, August 2020 


정상택 국민대교수 - 뉴라클사이언스 글로벌 항체신약 개발 나서

국민대학교(총장 유지수)와 뉴라클사이언스(대표이사 김봉철)가 12월 18일(화) 오후 4시 국민대 산학협력관에서 산학협력 MOU를 체결하고 공동으로 글로벌 신약 개발을 위해 협력하기로 하였다.

이와 관련하여 지난 12월 5일(수) 국민대 응용화학과 정상택 교수는 오송첨단의료산업재단과 공동연구한 ‘항체 및 단백질 의약품의 혈중 반감기 연장기술’을 특허법인 충현의 기술중개를 통해 뉴라클사이언스에 기술이전하는 계약을 체결한 바 있다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 바이오의료기술개발사업 등의 지원을 받아 개발된 이 기술의 기술료는 선급금과 마일스톤을 포함하여 90억원 규모로, 국민대 산학협력단 설립 이래 가장 큰 규모의 기술이전이다.

정상택 교수는 항체 및 단백질 치료제의 신체 내 적정 농도 유지 시간을 증가시켜 약효를 높이고 치료제의 투여 용량과 접종 빈도를 획기적으로 줄일 수 있도록 개선한 플랫폼 기술을 연구했다. 정 교수는 “다양한 항체와 단백질 치료제들에 적용 가능하기 때문에 암, 감염성 질환 등으로 인해 빈번하게 정맥·피하주사를 맞고 있는 환자들의 고통을 줄이고 부종, 감염 등 주사에 따른 부작용을 최소화할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

김봉철 뉴라클사이언스 대표이사도 “미국 아스트라제네카의 바이오의약 부문 자회사인 메드이뮨과 세계적인 생명공학 선도기업인 젠코의 기술보다도 훨씬 더 뛰어난 혈중 반감기 향상 효과를 보이고 있어 기술로서 사업성과 시장성이 매우 크다”며 “향후 국민대와의 산학협력과 공동연구를 통해 신약 개발의 성공 가능성이 커질 것으로 기대한다”고 밝혔다.

국민대는 올해 응용화학부에 특성화전공인 ‘바이오의약전공’을 신설했다. 내년부터는 LINC+사업단 바이오헬스케어 ICC의 지원을 받아 연구개발뿐만 아니라 4차 산업혁명을 선도할 차세대 바이오의약 전문인재 양성에도 집중 투자할 예정이다. 

한 편, 이날 협약식에는 뉴라클사이언스 김봉철 대표이사, 김원겸 상무, 특허법인 충현 김지용 변리사, 국민대 차주헌 산학협력단장, 응용화학과 정상택 교수, 서준경 LINC+사업단 기술이전센터장, 김재태 변리사, 이영오 매니저 등이 참석하여 글로벌 신약 개발을 위한 단계별 전략과 상호 협력 방안에 대해 논의했다.

Cover Image : Biotechnology and Bioengineering Vol.115, Number 12, December 2018 


과학동아 Interview : 효소와 항체 생산의 진화를 이끌다

정상택 국민대교수 'Fc변이를 통한 혈중 반감기 증가기술' 발표

2016 2학기 졸업논문포스터 발표 최우수상 수상 - 황보라

2016 캡스톤 경진대회 PDS팀 최우수상 수상

APEL에서 UROP(연구참여과정)을 하고 있는 학생들이 

2016 국민대학교 캠스톤 디자인 경진대회에서 최우수상을 수상하였습니다.

(왼쪽부터) 전유란, 김도연, 하지연 학생