국내 연구진이 자궁경부의 암세포를 타깃하는 새로운 형태의 면역치료제 개발에 성공했다.
박성택·정수영 한림대강남성심병원 산부인과 교수와 조혜연 한림대동탄성심병원 산부인과 교수 연구팀은 바이오벤처기업 이온셀과 함께 면역세포가 직접 암세포를 인식하고 공격하도록 유도하는 ‘이중특이성 항체 플랫폼(BiTE)’을 기반으로 새로운 형태의 면역치료제를 개발했다고 5일 밝혔다.
자궁경부암은 전 세계 여성에게서 네 번째로 흔한 암이다. 조기 진단 시 5년 생존율이 90%를 넘지만 진행되면 생존율이 20% 미만으로 급격히 떨어진다. 특히 자궁경부암이 재발하거나 다른 장기로 전이된 경우 치료 선택지가 매우 제한적이어서 새로운 치료법 개발이 절실했다.
연구팀은 최근 자궁경부암 치료제로 승인된 항체약물복합체(ADC) '티소투맙 베도틴'(tisotumab vedotin)과 동일한 표적인 조직 인자(TF)를 BiTE 플랫폼으로 새롭게 표적화했다. BiTE는 종양세포를 직접 공격하도록 면역세포를 유도하는 항체로, 최근 액암 분야에서 주목받고 있다.
연구팀은 자궁경부암 세포에서 조직 인자 TF를 표적 하는 이중특이성 T세포 결합체 TF-BiTE를 개발해 그 효과를 입증했다. 자궁경부암 환자 조직과 세포주에서 TF의 높은 발현을 확인한 뒤, TF를 인식하는 단일쇄항체(scFv)와 면역세포인 T세포의 CD3를 인식하는 단일쇄항체를 결합한 ‘TF-BiTE’를 제작했다. 이 치료제는 T세포를 자궁경부암 세포에 직접 연결해 면역세포가 암세포를 효율적으로 공격하도록 유도한다.
그 결과 TF는 자궁경부암 환자 조직에서 매우 높은 비율로 발현되는 것으로 확인됐다. 편평세포암의 86.3%(145/163), 선암의 85.2%(58/68)에서 TF가 발현됐고, 정상 자궁경부 조직에서는 검출되지 않았다. TF를 표적으로 한 이중특이성 항체(TF-BiTE)를 자궁경부암 세포주(SiHa, HeLa, ME-180)에 처리한 결과, 암세포만을 선택적으로 공격하는 '항원 특이적 세포독성'이 뚜렷하게 나타났다. 세포가 파괴되는 비율(용해율)도 모든 암세포주에서 유의하게 증가했다. 반면 TF가 없는 정상 세포나 대조군 세포(CT-26)에서는 세포 사멸이 관찰되지 않았다.
연구팀은 TF-BiTE를 처리한 세포에서 T세포 활성화 지표(CD25, CD69)가 많이 증가하고, 면역 반응을 유도하는 사이토카인(TNF-α, IFN-γ, IL-2)의 분비량이 대조군(BiTE-CD19)에 비해 현저히 높아진 것을 확인했다. 또한 T세포 탈과립(marker: CD107a) 분석 결과, CD4·CD8 T세포 모두에서 세포 살상 반응이 유의하게 유도되어 TF-BiTE가 강력한 면역 매개 항암 효과를 가진 것으로 확인됐다.
이번 연구는 국내 연구팀 주도로 기존 ADC와 다른 방식의 면역치료제를 개발해 자궁경부암 치료 전략의 새로운 가능성을 열었다는 점에서 의미가 크다. 향후 연구팀은 기존 면역관문억제제와의 병용 등 임상 적용으로 이어질 수 있는 기반을 마련할 계획이다.
박성택 교수는 “재발성·전이성 자궁경부암은 치료 선택지가 제한적”이라며 “이번 연구는 기존 치료에 반응하지 않거나 재발한 자궁경부암 환자에게 새로운 치료 가능성을 제시한 중요한 전환점”이라고 평가했다.
이번 연구를 공동으로 진행한 이온셀은 김형수 강남성심병원 혈액종양내과 교수가 2022년 창업한 바이오벤처다. BiTE 플랫폼 등 면역세포 표적 항암치료제 개발이 주력 분야로, 최근에는 AI 기반 항체 설계 및 최적화 기술을 활용해 차세대 면역항암제 개발 역량을 강화하고 있다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘국제분자과학저널(International Journal of Molecular Sciences)’ 최근호에 실렸다.
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