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[테크블랙홀] 무당질 항체 생산용 형질전환 마우스 및 이로부터 생산된 부당질 항체의 용도(생명공학연구원)

바이오융합 혁신으로 미래 성장동력을 창출하는 한국생명공학연구원이 무당질 항체 생산용 형질전환 마우스 플랫폼을 소개합니다. 간암은 침묵의 살인자로 불리곤 합니다. 간은 손상이 가도 이를 자각하기 어렵고 증상이 없는 경우가 많아 조기진단이 어렵기 때문입니다. 이 때문에 간암을 진단하기 위해 영상의학적 진단 또는 혈청 알파태아단백(Alphafetoprotein)을 이용한 진단이 널리 활용되고 있습니다. AFP는 많은 간암 환자에서 수치가 증가하기 때문에 간암 진단에 유용합니다. 하지만 AFP는 간암 외 만성간염, 비 간세포암, 임신 등 에서도 증가될 수 있고, 반대로 조기 간암에서는 AFP의 수치가 정상으로 나타나기도 합니다. 이 때문에 간암에 특이적인 바이오마커를 활용하는 검사가 AFP를 보조하는 간암 진단 방법으로 사용되고 있습니다. 대표적으로 AFP-L3를 활용하는 면역화학적 방법이 있습니다. 이 방법은 바이오마커의 항원에 대한 항체(Capture antibody)를 사용하여, 바이오마커를 포집한 후, 바이오마커에 결합되어 있는 특정 당질에 렉틴(lectin)이 결합하는 지를 측정합니다. 하지만 이 경우 진단에 사용하는 모든 항체가 당단백질(glycoprotein)이기 때문에 렉틴이 바이오마커 외 Capture antibody에 결합하는 문제점이 있습니다. 이를 개선하기 위해서는 항체 당질을 없애야 하지만 기존의 효소 또는 화학적 반응을 응용한 처리 과정들은 효율성과 경제성, 그리고 안정성 측면에서 문제가 있습니다. 한국생명공학연구원 연구팀은 당질이 결합되지 않은 무당질 항체 제조 를 위해 형질전환 마우스 플랫폼을 활용하였습니다. 항체를 생산하는 쥐의 유전자에서 당질화가 일어나는 아미노산(Asparagine)을 교정하여, 무당질-면역글로불린aglyco-IgGs을 가진 마우스가 비당질화된 항체(aglycosylated antibody)를 생산합니다. 마우스 항체의 면역글로불린 4가지 아형(subclass)을 모두 (Ighg1, Ighg2b, Ighg2c, IgG3)을 교정하여, 무당질 항체를 생산한 후 기존 ELISA 항체와의 민감도 및 특이성 비교 연구를 진행하였습니다. 그 결과 형질전환 마우스 유래 항체가 기존 항체와 민감도가 유사하고, 높은 특이성을 보유함을 확인하였고, 일반적인 당질화항체(glycosylated antibody)와 유사한 안정성 또한 보유하고 있음을 확인하였습니다. 무당질 항체 생산용 형질전환 마우스에서 생산한 무당질항체는 렉틴과 결합하는 문제점이 개선되어, 바이오마커에 특이적으로 결합합니다. 때문에 비교적 비용이 저렴한 AFP-L3를 통한 부분 표본 분석으로 μ-TAS과 동일 진단 성능을 확보할 수 있습니다. 연구팀이 개발한 무당질 항체 생산용 형질전환 마우스 플랫폼은 더욱 정밀한 간암 진단 방법을 제시하고, 또한 다양한 바이오마커에 대한 무당질 항체를 생산에 응용할 수 있어 간암 외에도 다양한 질환 진단에 응용될 수 있는 골드스탠다드를 제시할 전망입니다. 한국생명공학연구원이 무당질 항체 생산용 형질전환 마우스로 더욱 정밀한 간암 진단방법을 제시합니다.