[이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구진이 면역관문억제제(면역항암치료)에 반응하지 않는 환자를 위한 새로운 치료 가능성을 제시했다. 면역항암치료를 방해하는 핵심인자를 발굴하고, 이를 교원 창업기업 바이오리버트에 이전했다. 향후 치료제로 개발해 2028년에 임상을 진행할 계획으로 새로운 폐암 치료를 할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

KAIST는 조광현 바이오뇌공학과 교수 연구팀이 폐암세포의 면역회피능력을 결정짓는 핵심인자(DDX54)를 발굴하고, 이를 억제할 경우 암 조직으로의 면역세포 침투가 늘어 면역항암치료 효과가 개선된다는 사실을 입증했다고 8일 밝혔다.

이정은 바이오및뇌공학과 석사(왼쪽), 조광현교수(가운데), 공정렬 바이오뇌공학과 박사(오른쪽).(사진=KAIST)

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면역항암치료는 면역세포의 공격을 도와주는 항PD-1나 항PD-L1 항체를 이용한 치료법이다. 하지만 면역항암치료의 반응률이 낮아 실제 치료 혜택을 받는 환자군이 제한됐다.

이에 반응할 가능성이 높은 환자를 선별하기 위한 바이오마커 연구로 최근 종양돌연변이부담(Tumor Mutational Burden)이 미식품의약국(FDA)에서 면역항암치료의 주요 바이오마커로 승인됐다. 유전자 돌연변이가 많이 생긴 암일수록 면역항암치료에 반응할 가능성이 높다는 것이다.

그러나 이 바이오마커가 높아도 면역세포의 침윤이 극도로 제한되는 소위 ‘면역사막’ 형태의 암이 다수 존재한다는 것이 밝혀졌다. 이 경우 면역항암치료 반응도 낮은 것으로 보고되고 있다.

연구팀은 면역세포 침윤이 매우 낮은 폐암 조직을 대상으로, 발굴한 핵심인자를 억제함으로써 면역관문억제제를 활용한 면역항암치료의 내성을 극복할 수 있음을 확인했다.

우선 면역회피가 발생된 폐암 환자 유래 전사체와 유전체 데이터로부터 시스템생물학 연구를 통해 유전자 조절네트워크를 추론하고 이를 분석해 폐암세포가 면역회피능을 얻는 핵심 조절인자를 찾아냈다.

이후 폐암 마우스 모델에서 억제한 뒤 면역항암치료 반응성을 조사한 결과, 항암 면역세포의 조직 내 침윤이 크게 늘고, 면역항암치료 반응성도 높아진다는 것을 확인했다.

조광현 교수는 “폐암세포가 면역회피능력을 획득하게 하는 핵심조절인자를 처음 찾아내고, 이를 제어했다”며 “면역회피능을 되돌려 면역항암치료에 반응하지 않던 암의 반응을 유도해 낼 수 있는 새로운 치료전략을 개발했다”고 말했다.

연구 결과는 미국 국립과학원(National Academy of Sciences, NAS)에서 출간하는 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 지난 2일자로 게재됐다.