면역항암제 한계 극복 차세대 암 백신 플랫폼 개발

왼쪽부터 하상준 연세대 교수, 홍진기 연세대 교수. 연세대 제공

국내 연구진이 차세대 암 백신 플랫폼을 개발했다. 다양한 암 항원 탑재가 가능하고 대량 생산 및 지속 보관이 가능하기 때문에 다양한 암종에 대한 면역치료법 개발에 활용될 것으로 기대된다.

연세대는 하상준 생화학과 교수팀과 홍진기 화공생명공학과 교수팀이 전통적인 수지상세포 기반 암면역 치료의 한계 극복을 위한 ‘인공 나노 수지상세포’를 개발했다. 수지상세포(Dendritic Cell·DC)란 선천면역 및 후천면역을 모두 유도할 수 있는 면역계의 가장 핵심적인 항원제시세포다. 면역세포인 T세포 활성화에 필수적이다. 

연구팀은 기존 'DC 암 백신'과 암치료를 방해하는 면역관문을 타깃으로 하는 '면역관문 억제제' 등 항암치료제의 한계를 극복하기 위해 새로운 형태의 암 백신을 개발했다. 예를 들어 자가유래 DC를 이용한 DC 암 백신인 '프로벤지'는 2010년 전이성 전립선암 치료제로 미국식품의약국(FDA)에서 승인됐지만 현재는 임상에서 사용되지 않고 있다. 짧은 체내 반감기, 낮은 보조 자극 능력, 잦은 투여 횟수에 따른 비용 증가의 한계가 있었기 때문이다. 

국내에서 약 20종의 암종에 대한 11종의 면역관문 억제제가 승인돼 임상에서 이를 활용한 항암 치료가 활발히 진행 중이다. 그럼에도 고형암에 대한 PD-1 저해제는 암종 및 환자에 따른 효능 차가 커서 불용성을 극복하기 위한 새로운 전략 도출이 필요한 상황이었다. 

연구팀은 나노기술을 접목해 암 백신을 개발했다. DC의 T세포 활성화에 필수적인 다양한 분자가 세포막에 존재한다는 사실에 착안해 DC 세포막을 금나노입자에 부착시킴으로써 대량생산 및 장기 보관이 가능한 암 백신 플랫폼(AnDC)을 완성했다. 또 AnDC(Antexive neoDegrader Conjugate) 암 백신에 CTLA-4 항체를 접합시켜 T세포 활성 최적화를 유도했다. 

이 CTLA-4 항체 접합 AnDC는 마우스에 투여됐을 때 매우 효과적으로 암 생성을 저해했다. 한 달 이상 장기 보관한 후에도 효능이 지속됐다. 이러한 강력한 항암 면역반응은 AnDC 투여로 암세포를 살상하는 T세포 빈도의 증가와 T세포 면역반응을 억제하는 조절 T세포의 감소에 의한 것임을 확인했다.

이번 연구의 핵심 기술에 대한 특허는 포투가바이오로 기술이전돼 면역항암치료제 플랫폼에 대한 후속 개발이 진행되고 있다.

하 교수는 “본 연구팀이 개발한 새로운 플랫폼의 암 백신은 기존 DC 암 백신의 한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 암항원 특이적 T세포를 표적화할 수 있어 최근 임상시험 중인 mRNA 암 백신의 단점도 동시에 극복할 수 있다”고 했다. 

홍 교수는 “나노기술의 접목으로 자가유래 AnDC 뿐만 아니라 시간과 비용을 절약해주는 소프트웨어로 AnDC를 제작할 수 있기 때문에 개인 맞춤형이자 기성품 형태의 항암제로 개발이 가능하다”고 말했다.

[이채린 기자 rini113@donga.com]