바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 조정민 기자

ECM 구성물에 결합하는 펩타이드 서열 발견, 기존 면역관문억제제에 적용해 부작용↓

면역관문억제제가 차세대 항암제로 각광받고 있지만 관련 부작용으로 인해 치료 효과를 얻지 못하는 환자들에게, '한줄기 빛'과 같은 희망적인 연구결과가 발표됐다. 미국 시카고대 연구진은 기존에 사용되는 항 PD-L1 또는 항 CTLA4 항암제에 펩타이드를 첨가한 변형물질을 마우스 모델에 적용, 효과를 확인한 연구 결과를 발표했다. 해당 논문은 지난 8일(현지시각), 'Science Translational Medicine'에 게재됐다.

지난 5년간, 면역관문억제 항암제는 다양한 종의 암에 적용할 수 있는 혁명적인 치료제로 자리매김했다. 이들 치료제는 환자의 면역체계 장벽을 뛰어넘어 종양세포를 찾아내고 제거한다. 하지만 정맥을 통해 전신적인 투여방법으로 적용하는 이 치료제들은 종종 원치 않는 자가면역반응을 일으키는 원인으로 작용한다. 실제로 면역관문억제제를 투여받은 환자의 3분의 2가 Grade 3~4에 해당하는 부작용을 겪으며, 이 중 3분의 1은 관련 문제로 인해 치료 지속이 불가능해 투약을 중단하는 것으로 알려졌다.

이들은 이전에 세포외기질(Extra-cellular matrix)의 구성물과 결합하는 특정 펩타이드 서열(Sequence)를 발견했는데 좀 더 공격적인 분석 스크리닝을 통해 태반성장인자-2(placenta growth factor-2; PIGF-2)에서 유래한 'Super-affinity' 펩타이드 물질을 발굴했다. 연구진은 PIGF-2의 123~144 아미노산 서열이 8개의 세포외기질 구성물과 결합하는 것을 밝혀내고, 이 펩타이드 시퀀스를 항 PD-L1과 항 CTLA4 항암제에 부착해서 동물실험을 수행했다.

마우스를 이용한 실험에서 각각의 물질을 주사하고 관찰했을 때, 대부분의 물질이 주사부위에서 벗어나지 않았으며, 3일동안 매우 적은 양의 물질만 혈액에서 검출됐다. 펩타이드가 조직에 항암제를 묶어두는 '닻'으로 작용함으로써 전신적인 부작용을 예방하는 것이다. 실제로 비만,당뇨가 발병하지 않은 16주령의 마우스에게 기존 면역관문억제제를 투여했을 때, 8마리 중 8마리 모두 자가면역성 당뇨가 발생한 것에 대비해, PIGF-2 펩타이드를 이용해 변형한 항암제를 적용한 마우스는 아무도 당뇨증상이 발생하지 않았다.

이러한 펩타이드 변형 항암제는 부작용을 예방할 뿐만 아니라 항암제가 종양 조직 또는 그 주변에 오래 머무르게 하기 때문에 종양살해 T세포의 활성과 항종양활동이 강화되고 종양성장 억제력이 증가했으며 생존기간도 증가시키는 것을 확인했다.

연구진은 펩타이드 적용 항암제를 유방암세포를 이식한 마우스모델의 종양부위에 적용했을 때, 16마리 가운데 11마리의 쥐에서 종양이 근절되는 것을 확인했다. 기존의 항암제를 적용한 15마리에서는 5마리만이 종양이 사라진 것과 비교하면 놀라운 항암효과다.

제프리 휴벨(Jeffrey Hubbell) 시카고대 교수는 "우리의 연구 결과는 면역관문억제 항암제가 가지고 있는 전신성 면역 부작용을 해결할 수 있다는 근거자료로 해당 약물의 효과를 증진시키고 더 많은 환자가 혜택을 볼 수 있도록 하는 아주 중요한 발견"이라고 전했다.