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- 기존의 백신 접종과 달리 암이 이미 진단된 경우에만 투여
- 암 백신으로 종양 항원을 신체에 제시하는 다양한 방법 있다.
- 파일럿 연구에서 20개의 새로운 환자 특정 항원이 포함된 펩타이드 백신은 진행성 흑색종 환자 6명 중 4명이 종양이 재발하지 않고 29개월 이상 동안 도움

암 예방 접종: 종양에 대한 치료 백신으로

우리는 일반적으로 백신 접종을 인플루엔자, 홍역 또는 현재 Covid-19와 같은 전염병에 대한 예방 접종과 연관시킨다. 이러한 백신은 "긴급 상황"이 발생하기 전에 우리의 면역 체계가 병원체의 식별 특성과 접촉하게 함으로써 예방 효과가 있다. 그런 다음 방어는 적절한 항체와 T 세포를 미리 생산할 수 있다. 

▲ 암 예방접종은 암 세포에 대한 면역 체계를 "무장"시키기 위한 것이다. © peterschreiber.media/ 게티 이미지

면역 체계를 무장하라

예방 접종은 암 종양에도 효과적일 수 있다. 기존의 백신 접종과 달리 암이 이미 진단된 경우에만 투여된다. 그러나 작용 원리는 매우 유사하다.

1970년대 초, 암 환자에게 백신 바이러스와 함께 종양에서 죽은 암세포를 주입하는 첫 번째 시도가 있었지만 성공률은 제한적이었다. 주입된 종양 세포는 일부 암의 전형적인 변화 외에도 건강한 세포의 많은 특성을 가지고 있기 때문에 일반적으로 면역 체계는 약하게만 반응하고 구체적으로 충분히 반응하지 않는다. 이러한 자가 암 백신의 최신 변종으로 일부 임상 시험이 진행되고 있지만 지금까지 승인된 바는 없다.

맞춤형 종양 항원

따라서 새로운 전략은 주로 소위 신생항원(neoantigens) - 변성 및 관련 돌연변이를 통해서만 발생하는 암세포의 특성에 기반한다. 이를 식별하기 위해 환자의 종양에서 샘플을 채취하고 DNA 분석을 사용하여 개별 신생항원 구성을 분석한다. 이 중에서 백신 제조업체는 면역 체계의 인식 마커 및 표적으로 특히 적합한 여러 신생항원을 선택한다.

그러나 “단일 종양은 수천 개의 돌연변이를 나타낼 수 있다. 이러한 신항원 중 어떤 것이 강력한 항종양 반응을 유발할 수 있는지 예측하는 것은 의학이 부분적으로만 마스터한 훌륭한 예술이다”고 미국 국립 보건원의 Alex Waldmann과 그의 동료들은 설명했다. 그러한 신생항원이 신체 자신의 T 세포를 동원할 수 있는지 여부도 암세포에 제시되는 형태와 밀도에 달려 있기 때문이다. 과학자들은 무엇보다도 컴퓨터 지원 시뮬레이션과 세포 배양 테스트를 사용하여 알아내려고 노력하고 있다.

고전적인 백신과 마찬가지로 암 백신으로 종양 항원을 신체에 제시하는 다양한 방법이 있다. 예를 들어 합성 펩타이드 또는 항원 부하 방어 세포의 형태로 백신에 직접 포함될 수 있다. 그러나 더 자주는 DNA 또는 mRNA 형태의 신생항원에 대한 유전적 청사진만 주입된다. DNA 또는 RNA에 암호화된 유전자는 신체의 자체 세포에 의해 판독되며, 그 다음 세포 표면에 암 항원을 제시한다.

▲ mRNA 백신에는 일반적으로 지질 입자에 포장된 종양 항원 ala 전령 RNA에 대한 구성 지침이 포함돼 있다. © ttsz/ 게티 이미지

첫 번째 긍정적인 결과

임상 연구에서 암 백신으로 이미 초기 성공이 있었다. 파일럿 연구에서 20개의 새로운 환자 특정 항원이 포함된 펩타이드 백신은 진행성 흑색종 환자 6명 중 4명이 종양이 재발하지 않고 29개월 이상 동안 도움이 되었다. 나머지 2명의 환자는 관문 억제제를 사용한 보충 면역요법 후 암이 없었다. 두 번째 연구에서는 13명의 흑색종 환자에게 10개의 신항원에 대한 유전적 청사진이 포함된 RNA 백신을 투여했고 유사한 긍정적 결과를 달성했다.

백신과 유방암 항원 HER2/neu 및 이후 투여되는 체크포인트 억제제 펨브롤리주맙의 조합도 2020년에 유망한 결과를 낳았다. Duke University의 Kim Lyerly는 "우리는 신체가 이미 면역 반응을 촉발했을 때 체크포인트 억제제가 특히 잘 작동한다고 가정했다"고 설명했다. 그러면 충분한 T 세포가 이미 활성 상태이고 종양 근처에 있기 때문에 항체가 "억제 해제"할 수 있다.

모두를 위한 하나?

마인츠에 본사를 둔 회사인 BionTech도 암에 대한 여러 백신 후보를 테스트하고 있다. 현재 흑색종과 인후암에 대한 백신에 대한 2상 임상 시험과 폐암, 전립선암 및 난소암에 대한 백신 후보에 대한 1상 시험이 진행 중이다. 이러한 mRNA 백신의 특별한 특징은 환자 특이적이지 않다는 것이다. 대신 소위 FixVac 플랫폼에는 각각의 암 유형에서 자주 발생하는 특정 종양 항원에 대한 청사진이 포함되어 있다.

이것은 노력과 무엇보다도 환자를 치료하는 데 걸리는 시간을 줄여야 한다. 지금까지 개별 종양항원을 기반으로 맞춤형 암백신을 생산하는 데 평균 4개월이 걸렸다. "그러나 빠르게 성장하는 종양이나 전이가 있는 환자의 경우 몇 달이 생존에 결정적일 수 있다"고 Waldmann은 말했다.

아직 초반

그러나 그것이 암에 특화된 것이든 개별화된 것이든 상관없이: 암에 대한 백신 접종과 대부분의 다른 면역 요법은 아직 초기 단계에 있다. 소규모 임상 시험에서의 초기 성공에도 불구하고 암 백신은 지금까지 몇 가지 유형의 암과 소수의 환자에서만 그 효과가 입증되었다. 또한, 신항원에 대한 면역 반응의 많은 세부 사항과 가능한 교란 요인은 아직 완전히 밝혀지지 않았다.

그럼에도 불구하고 면역 요법의 다양한 변형은 암 의학의 큰 희망으로 간주된다. 현재 테스트된 방법이 스스로를 증명하고 더욱 최적화될 수 있다면 많은 완고한 종양에 대해 보다 표적화되고 효과적인 싸움을 가능하게 할 수 있기 때문이다. (끝)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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