국민대학교(총장 정승렬) 과학기술대학 바이오의약전공 이석묵 교수 연구팀이 부작용 없이 면역 반응을 조절할 수 있는 새로운 항체 선도물질을 개발하고, 그 작용 원리을 규명했다.

이 항체는 면역세포의 일종인 T세포의 과잉 반응을 억제하면서도, 기존 치료제에서 문제였던 심각한 부작용은 유발하지 않는다는 점에서 큰 주목을 받고 있다. 이번 연구는 국민대학교 응용화학부 이석묵 교수와 양하림 박사과정생이 주도했다.

우리 몸의 면역세포는 바이러스나 암세포를 제거하는 중요한 기능을 수행한다. 그러나 이 기능이 과도하게 활성화되면, 정상 세포까지 공격하는 자가면역 질환이나 장기 이식 거부 반응 같은 문제가 발생한다. 연구팀은 이러한 과잉 면역 반응에 브레이크를 걸 수 있는 항체를 개발했다.

      ▲ 이 석묵 교수

이번에 개발된 항체 K108.5는 T세포를 활성화시키는 데 핵심적인 단백질인 CD3ε(씨디 쓰리에프실론)를 정확하게 인식한다. 특히 기존 항체들과 달리 T세포를 지나치게 자극하지 않아 부작용이 적다는 점이 큰 장점이다. 

대표적인 CD3ε 항체인 'Muromonab-CD3(OKT3)'는 T세포를 과도하게 자극해 고열이나 '사이토카인 폭풍' 같은 심각한 부작용을 일으켜 임상 활용에 많은 제약이 있었다. 이에 비해 K108.5는 T세포 반응을 정밀하게 조절하면서도, 이런 부작용 없이 면역계를 안정적으로 제어할 수 있다는 가능성을 보여주었다.

연구팀은 파지 디스플레이(phage display) 기술을 활용해 수많은 항체 후보 중 K108.5를 선별했다. 이 항체는 기존 항체와는 다른 위치(에피토프)의 CD3ε 단백질에 결합하며, 이 단백질을 세포 내부로 빠르게 끌어들여(internalization) T 세포 표면에서의 발현을 줄인다. 이로 인해 T세포의 과도한 작동이 억제되고, 결과적으로 불필요한 면역 반응이 효과적으로 차단된다.

또한 연구진은 T세포와 다른 면역세포(수지상세포)를 함께 배양하는 실험을 통해 K108.5의 작용을 확인했다. 그 결과, 기존 항체나 수지상세포에 의해 과도하게 활성화된 T세포 반응이 K108.5에 의해 현저히 억제되었고, 면역세포 활성화 지표와 염증 유발 물질(사이토카인) 생성도 크게 감소했다. 이는 K108.5가 병적으로 과활성화된 T세포만 선택적으로 조절할 수 있는 능력을 가졌음을 시사한다.

이석묵 교수는 “이번 연구는 CD3ε의 구조와 신호 기전을 정밀 분석해, 기존 항체 치료제의 부작용 원인을 밝혀내고, 이를 극복할 수 있는 새로운 항체 설계 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “K108.5는 자가면역 질환, 장기 이식, 암 치료 등 다양한 분야에 적용 가능한 차세대 면역 조절 치료제 플랫폼으로 발전할 가능성이 높다”고 설명했다.

이번 연구는 생화학 및 항체 분야에서 권위 있는 국제 학술지 International Journal of Biological Macromolecules(IF 8.5)에 2025년 7월 온라인 선공개 되었다. 이 저널은 생체 고분자 물질을 기반으로 한 치료제 연구 분야에서 국제적으로 권위 있는 저널이다.

연구팀은 향후 K108.5의 비임상 효능 및 안전성에 대한 후속 연구를 통해 실제 치료제로의 개발 가능성을 본격적으로 검토할 계획이다. 이번 연구는 향후 면역 반응을 조절하는 새로운 항체 치료제 개발에 중요한 이정표가 될 것으로 기대된다.