면역 치료법으로서의 암 백신의 현황과 전망

[사무국]

농식품‧바이오 분과 신영오
  
  현대 생물의학의 발전은 인간 수명의 연장을 가져왔으며 인구 노령화는 암 환자의 급격한 증가를 초래하고 있다. 현재 세계 암 사망자수는 약 1 천만 명으로 추정되며 암은 심혈관질병, 당뇨 등과 함께 가장 문제되는 질환 중의 하나이다. 
  전통적인 암 치료 방법은 암 부위 절개, 방사선/화학적 치료 등이 사용되고 있으나 전이와 높은 독성 등의 부작용이 있어 더 독성이 낮고 치료 효율이 높은 방법이 요구된다. 근래에 새로운 암 치료의 유력한 후보로서 면역학적 방법이 대두되며 관심이 증대되고 있다. 암 치료를 위한 면역학적 방법은 이미 19세기에 세균을 사용한 시도들이 있었다. 그 이후 결핵 예방용 BCG 백신을 사용한 암 치료 방법이 시도되었으며 1970년대에 FDA의 인가를 받았다. 암 치료용 백신은 인체에서 발생한 암 질환의 완화, 쾌유 및 재발 방지 등을 목적으로 하며 대부분은 다른 기존의 암치료 방법 등과 병합하여 사용한다. 미국 FDA가 허가한 또 다른 암 치료 백신은 전이성 전립선암 치료용 백신(Provenge, Sipuleucel-T)이다. 전이성 전립선암은 인체의 선천성 면역 과정을 회피하거나 면역 반응을 억제할 수 있어 치료에 어려움이 있다. Provenge는 환자 자신의 면역세포들을 수집한 다음 재조합 단백질과 함께 배양하여 특이 항원들을 제조한다. 이들 항원이 암에 대한 면역체계를 활성화해서 특이적이며 지속적인 면역반응을 일으킨다. 즉 암 환자에 대한 맞춤형 면역 치료를 하는 것이 추세이다. 
  암 치료 백신이 암의 소멸에 작용하는 기작의 개요는 그림 1과 같다. 즉 적합한 암 관련 항원을 인체에 투여하고 인체가 암 관련 항원에 대한 관련 세포를 활성화해서 지속적으로 암을 공격하고 암 부위 미세 환경을 면역 작용이 더욱 효율적으로 작용할 수 있게끔 변화시킨다. 암 치료 백신의 효능이 증명됨에 따라서 미국 등 여러 암 분야 연구 선진국에서 다양한 암을 대상으로 치료백신을 연구하며 임상실험 중에 있다. 예를 들면 자궁경부암 치료백신은 암 부위 미세환경의 면역억제 여건을 개선해서 생명 연장의 효능을 보이는 것으로 알려져 있다. 그러나 현재까지 사용한 암 백신의 효능은 적합한 항원의 부재 등으로 어려움이 있으며 효능을 높일 필요성이 크다. 암 치료 효율을 높이기 위해서는 기술적 난제들을 극복해야 한다. 예를 들면 백신 항원을 수지상세포(dendritic cell, DC)의 HLA 크래스 I 및 II 분자에 전달해 줘서 CD4 및 CD8 T세포 반응을 높여줘야 한다. 또한 적합한 백신 플랫폼들에는 DNA 및 RNA 백신과 긴 페프타이드들이 포함된다. 환자 특이 네오항원에 대한 더 많은 연구가 이뤄져야 하며 효율적인 약물 전달체제가 이뤄져야 한다. 현재 사용되는 여러 암 치료 방법과 병합한 치료 기술들이 모색되고 있다. 매우 다행스럽게도 병합 치료 방법에서 오는 독성 문제가 매우 높지는 않은 것으로 알려졌다. 

<그림 1> 암 치료 백신의 작용 기작. 생체에서의 암 백신 작용 기작. 체내에 종양항원이 이동된 후에, 항원들이 포식 되고 세포 내에서 발현되고 특이 항원제시세포(APC)에 의하여 처리됨. 수지상세포 MHC가 항원을 표면에 제시, MHC 복합체는 항원 특이 T-세포를 활성화해서 지속적으로 종양세포를 파괴, 종양 증식을 억제함. [Signal Transduct. Target Ther. 8, 450 (2023)]

  암 치료 백신을 포함한 암에 대한 면역치료 방법은 기존의 물리 화학적 방법과 다르게 연구에 따라서는 암의 치료 효능을 획기적으로 개선할 것으로 전망된다. 암치료 백신 기술의 선진화를 위해서는  관련 기초과학의 발전은 물론이고 각종 규제 관련 법규의 개정 등, 많은 개혁이 요구된다. 현재 국내에서 각종 규제로 인하여 맞춤형 암 면역 치료를 위한 일본, 미국 등으로의 출국이 많은 것으로 알려져 있다. 이는 생명과 큰 경제적 손실을 뜻하고 있어 획기적 조치가 요구된다.