국내 연구팀이 3세대 항암제인 면역항암제(면역관문억제제)의 내성을 극복할 수 있는 치료 전략을 제시했다.

차의과학대학교 분당차병원 종양내과 김찬·전홍재 교수, 이원석 박사 연구팀이 항암바이러스와 면역관문억제제를 병용해 환자 치료 효과를 크게 제고했다고 한국연구재단이 17일 밝혔다.

연구 논문은 미국 암학회(AACR)의 대표 국제학술지 클리니컬 캔서 리서치 (Clinical Cancer Research)에 12월 12일 게재됐다.

면역관문억제제는 몸속 면역세포가 암세포에 의해 기능이 억제되지 않도록 보호하여 환자 스스로의 면역력을 키워주는 치료제다. 이미 여러 암 종의 표준 치료법으로 채택, 이를 발견한 두 연구자가 올해 노벨상을 수상하기도 했다. 그러나 30%의 환자에게만 항암효과가 있어 치료 반응이 제한적이다.

연구팀은 면역관문억제제의 내성을 극복하기 위해 바이러스를 이용했다. 유전자 조작된 바이러스를 종양 속으로 투여하면 면역관문억제제의 반응을 극대화할 수 있도록 종양 미세환경이 리모델링되고, 면역 신호전달 체계가 변화하는 원리다.

항암바이러스와 면역관문억제제의 병용 투여 효과. 면역치료 내성 종양에 항암바이러스 치료를 하면 종양 내 T세포가 증가할 뿐만 아니라 PD-1, PD-L1과 같은 면역관문 단백질의 발현이 증가한다. 여기에 PD-1 면역관문억제제를 동시에 투여하면 강력한 치료 반응을 보인다.

개발된 항암바이러스를 면역관문억제제(PD1 또는 CTLA4)와 이중 병용하면, 종양내부에 암세포를 선택적으로 공격하는 T세포의 양이 증가해 비염증성 종양에서 염증성 종양으로 전환된다. 그 결과 면역관문억제제에 의해 신장암의 성장이 효과적으로 억제된다. 간암, 대장암 등 다른 암종에서도 일관된 치료효과가 관찰됐다.

항암바이러스와 PD-1 및 CTLA-4 면역관문억제제의 삼중 병용 치료를 통한 항암 면역 반응 극대화. 항암바이러스와 PD-1 및 CTLA-4 면역관문억제제를 삼중 병용 투여하면, 일부 종양이 완전 관해가 유도되며, 치료 후에도 항암 면역 효과가 장기간 지속된다. 특히 단독 투여 또는 이중 병용 투여에 비해, 삼중 병용 투여에서 전체 생존 기간이 유의하게 연장된다.

특히 항암바이러스와 2종의 면역관문억제제(PD1, CTLA4)를 삼중 병용한 결과, 40%의 실험군에서 종양이 완전 소실됐다. 투여가 끝난 후에도 장기간 치료효과가 지속돼 생존기간도 연장됐다.

김찬 교수는 “이번 전임상 연구 결과를 통해 면역항암 치료 내성을 극복할 수 있는 기반이 마련됐다”며 “나아가 신장암 환자에서 항암바이러스와 면역관문억제제(PD1)의 임상시험을 진행하고 있다. 이러한 병용 요법이 향후 효과적인 암 치료 전략이 될 수 있을 것으로 전망한다”고 설명했다.

이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(신진연구) 및 바이오‧의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

* 논문명 Tumor microenvironment remodeling by intratumoral oncolytic vaccinia virus enhances the efficacy of immune checkpoint blockade

* 저 자 : 김찬 교수(교신저자, 차의과학대학교), 전홍재 교수(제1저자, 차의과학대학교), 이원석 박사(제1저자, 차의과학대학교), 양한나 박사(차의과학대학교), 공소정 석사연구원(차의과학대학교), 이나금 석사연구원(차의과학대학교), 문은상(신라젠), 최지원(신라젠), 한은천(차의과학대학교), 김주훈 교수(차의과학대학교), 안중배 교수(연세대학교), 김주항 교수(차의과학대학교)