이뮤노시아닌은 헤모시아닌(KLH)을 안전하게 정제하여 제조된다.

• 이뮤노시아닌은 구멍삿갓조개의 혈액림프에서 분리한 헤모시아닌을 고도의 공정을 통해 정제하여, 안전하면서도 강한 면역작용을 나타낸다.
• 헤모시아닌(KLH)은 고리 형태로 연결된 이중 집합체로 구성된 20개의 아단위로 이루어져 있으며 분자량은 약 8,000kDa으로 매우 큰 단백질이다.
• 헤모시아닌의 아단위(KLH1, KLH2)는 이뮤노시아닌을 구성하며, 분자량은 약 40만 달톤¹⁾으로 안정적이다.
• 이뮤노시아닌을 투여하면, 이 분자의 수백가지 '외인성 항원 결정인자(xenogenic epitopes)'에 대하여 인체가 대항함으로써 인체의 면역 체계가 활성화된다.

1) Gebauer W et al. Zoology 98, 51-68 (1994). Quaternary structure, subunits and domain patterns of two discrete forms of keyhole limpet hemocyanin: KLH1 and KLH2.

이뮤노시아닌은 '면역'을 자극하여 활성화시킨다.

• 이뮤노시아닌은 강한 면역 작용을 나타낸다.
• 이뮤노시아닌의 단백질 구조는 보조 T세포, 세포독성 T세포, 대식세포, 그리고 NK세포를 활성화한다.
• IFN-γ, IFN-α, IL-2a, IL-2의 활성화 또는 합성을 증가시켜 면역반응을 강화한다.

• 이뮤노시아닌을 백신의 항원(펩타이드)과 결합시키는 경우 이는 펩타이드의 면역 반응을 증가시키는 작용을 함으로써 백신 운반 단백질로 활용될 수 있다.
• 이뮤노시아닌으로부터 제조된 VACMUNE®은 백신의 운반 단백질로 활용된다.
• 이뮤노시아닌을 활용한 백신 연구는 뇌종양, 일반 종양, 고혈압, 알츠하이머의 치료에 초점을 맞춘다.

이뮤노시아닌은 강력한 면역원성²⁾으로 작용하여 면역 반응을 활성화시킨다.

이뮤노시아닌의 강한 면역원성은 표면에 부착된 4%의 올리고사카라이드를 기반으로 한다.³⁾

• 헤모시아닌의 큰 분자는 인체에서 빠르게 인식되어 면역반응을 활성화시킨다.
• 헤모시아닌 표면에 부착된 올리고사카라이드는 구조가 복잡하며, 사람과 다른 다양한 항원 결정 인자를 가지고 있어, 면역계가 이를 위험한 항원으로 인식하게 만든다.
• 헤모시아닌을 투여하면 인체 면역계는 '크고 이상한 녀석이 들어왔으니, 빠르게 대응해야겠다'라고 판단하여 비특이적, 특이적 면역 반응을 작동시켜 항원을 제거하고, 이것을 기억한다.

*2) 면역원성(Immunogenicity): 체내에 특정 물질(항원)이 면역 반응을 일으키는 능력.
*3) Kurokawa T et al. Eur J Biochem. 2002 Nov; 269(22): 5459-73. Hemocyanin from the keyhole limpet Megathura crenulata(KLH) carries a novel type of N-glycans with Gal(beta1-6)Man-motifs.

이뮤노시아닌은 체계적으로 특이적, 비특이적 면역 활성을 유도한다.

면역 반응에 의해 활성화된 대식세포, NK 세포, T 세포는 암세포를 직접적으로 공격하고, B 세포는 항체를 만들어 암세포를 파괴하고 용해시킨다.

• 비특이적 면역 활성화
  - 인체 면역계가 처음으로 이뮤노시아닌과 접하게 되면 대식세포가 활성화된다.
  - 활성화된 대식세포는 암세포를 직접 공격할 수 있다.
  - 대식세포는 사이토카인을 분비해 NK세포와 과립구의 활성을 증가시킨다.
• 특이적 면역 활성화
  - 대식세포는 암세포 항원을 T 림프구와 B 림프구에 제시하여 정보를 전달하며, 동시에 사이토카인을 통해 림프구를 자극한다.
  - 항원의 정보를 제시받은 '세포독성 T세포'는 활성화되어 암세포를 직접적으로 용해하고, 'B세포'는 '항-KLH 항체'를 생성하여 암세포를 용해하고 기억한다.

*1) Tzianabos AO. Clin Microbiol Rev. 2000 Oct; 13(4): 523-33. Polysaccharide immunomodulators as therapeutic agents: structural aspects and biologic function.
*2) Moy RJ, Mukhopadhyay DO, Sutaria DS. J Immunol. 2003 Nov 1; 171(9): 4905-12. Antibodies to keyhole limpet hemocyanin cross-react with an epitope on the polysaccharide capsule of Cryptococcus neoformans and other carbohydrates: implications for vaccine development.

항-KLH 항체는 암세포를 인식하고 항원-항체 반응을 통해 직접적인 세포독성 효과를 유도한다.

헤모시아닌의 TF항원에 의해 발현된 항-KLH 항체가 암을 공격하는 이유는 암세포 표면의 종양특이적 TF 항원과 직접 반응하기 때문이다.

• 이뮤노시아닌 표면에는 종양 관련 항원인 '톰슨-프리덴리히 항원(TF 항원-CD176)'이 존재한다. 이뮤노시아닌을 투여하면, 식세포가 TF 항원은 인식하지 못하고 인체 항원인지에 따라서는 완전한 정보를 면역세포에 제시한다.
• 항원의 정보를 받은 B세포는 항원에 대한 '항-KLH 항체'를 생성하고, 항체는 TF 항원을 표적으로 항원-항체 반응을 유도한다.
• TF 항원은 90% 이상의 암세포에서 발현되기 때문에, 이뮤노시아닌에 의해 활성화된 항-KLH 항체는 TF 항원은 암세포의 악성도와 전이도를 나타내는 지표로 사용된다. 이를 통해 이뮤노시아닌은 암세포만을 선택적으로 제거하는 강력한 면역 반응을 유도한다.

*4) Sindrewoicz P, Lian LY, Yu LG. Front Oncol. 2016 Mar 31;6:79. Interaction of the Oncofetal Thomsen-Friedenreich Antigen with Galectins in Cancer Progression and Metastasis.

TF 항원은 암의 진행 및 전이¹⁾를 평가하는 지표이다.

TF 항원은 암세포의 악성도와 전이도를 나타내는 지표로 사용되며, 이뮤노시아닌에 의해 활성화된 항-KLH 항체는 TF 항원을 표적으로 항원-항체 반응을 유도한다.

• TF 항원은 90% 이상의 암세포에서 발현되며, 정상 세포에서는 거의 발현되지 않는다.
• 이뮤노시아닌에 의해 활성화된 항-KLH 항체는 TF 항원을 표적으로 항원-항체 반응을 유도하여 암세포를 선택적으로 제거한다.
• TF 항원의 발현 정도는 암세포의 악성도와 전이도를 나타내는 중요한 지표로 사용된다.

*1) Sindrewoicz P, Lian LY, Yu LG. Front Oncol. 2016 Mar 31;6:79. Interaction of the Oncofetal Thomsen-Friedenreich Antigen with Galectins in Cancer Progression and Metastasis.