종양을 표적하는 항암 바이러스의 일종인 백시니아바이러스(vaccinia virus, VV)를 이용한 차세대 암 치료제 개발 가능성이 점쳐지고 있어 주목된다.

7일 한양대학교 HIT 센터에서 열린 ‘Asia pacific consortium of gene and cell therapy’에서 중국 정저우대학교(zhengzhou university, china)의 왕 야오흐(Wang Yaohe) 교수는 ‘암 치료를 위한 백시니아바이러스의 정맥 내 전달을 향상시키는 새로운 전략’을 주제로 강의했다.

항암 바이러스가 종양 용해 및 항종양 면역 반응 모두를 유발하는 복합 기전을 통해 작용하는 매력적인 암 치료제인 것은 잘 알려져 있다. 그러나 이들 작용제의 전달은 종양 내 투여로 제한돼 있어 접근이 불가능하고, 산재성(disseminated)을 가지고 있어 종양 세포의 효과적인 표적화를 방지한다.

따라서 그동안 많은 종류의 항암 바이러스가 전신 전달에 대한 적합성이 있는지 여부에 대해 조사됐다. 그 결과 백시니아바이러스는 고용량으로 체내 투여 시 종양 감염 및 안전성을 입증하는 임상 연구와 함께 가장 유망한 제제 중 하나로 각광받기 시작했다.

그러나 항암 바이러스를 체내 전달 후 항종양 활성 정도를 측정할 수 있는 방법에 대한 연구는 ‘진보됐다’고 하기엔 아쉬운 수준이다.

항암 바이러스가 성공적으로 체내 전달되기까지는 혈액 세포, 보체, 항체, 항바이러스 사이토카인(cytokine), 다른 조직(조직 대식세포에 의한 폐, 간, 비장 등)에 의한 비특이적 흡수, 바이러스 수송 작용을 하는 숙주의 방어 작용 등 넘어야 할 장애물이 너무나 많기 때문이다.

이에 왕 교수는 “백시니아바이러스는 항바이러스 사이토카인의 효과를 둔화시키도록 설계된 단백질을 발현해 일부 면역학적 장벽을 극복할 수 있다”고 말했다. 정맥 내 전달 효율을 개선해 선천적 면역 반응을 표적화하고, 종양 표적화된 복제 항암 백시니아바이러스를 엔지니어링함으로써 항암 치료의 새 지평을 열 수 있다는 것.

그렇다면 안전성과 효능이 향상된 차세대 항암 백시니아바이러스를 개발하는 방법은 무엇일까.

왕 교수는 “먼저 종양 특이성 등 강력한 바이러스 백본(back bone) 식별이 가능해야 한다. 또 정맥 주사 등 체내 전신 전달 경로 등을 탐색해야 하며, 바이러스에 의해 활성화된 항 종양 면역 반응을 최대화하는 방법을 찾아야 한다”고 조언했다.

여기서 ‘PI3K’의 가능성이 새롭게 제시됐다. PI3K는 PI3K-AKT-mTOR 신호전달경로 중 가장 상류에 위치해있는 물질로, 이 경로는 체내 세포의 분화, 증식과 성장, 사멸 및 대사 등을 조절할 뿐 아니라 암 발생에도 밀접하게 연관돼 있다.

왕 교수는 “PI3K는 대식세포(macrophages) 및 식세포 작용(phagocytosis), 대음세포 작용(macropinocytosis) 등이 연관돼있기 때문에, 이를 억제제하는 것은 백시니아바이러스의 체내 전달률 향상을 위한 잠재적 치료제법일 수 있다”고 강조했다.

이와 별개로, 표적 항암바이러스는 CAR-T와도 결합할 수 있다. 왕 교수에 따르면 항암바이러스와 CAR-T 요법을 결합하는 것은 고형암에서 가능성을 나타낼 수 있다.

사실 이 둘의 조합은 최근 들어 차세대 암 정복 방법으로 떠오르고 있는 방법이다. 많은 전문가들은 항암바이러스에 여러 개의 약제, 여러 개의 유전자 등을 접목한 멀티모델이 각광받을 것으로 내다보고 있다.

물론 아직까지 가시적인 성과는 없었다. 특이적 종양 표적 및 종양을 유도하는 CAR-T 세포의 역할 수행, 면역 체크 포인트 PD-1 및 PD-L1 신호 차단 등의 과제가 남아있지만, 가능성은 존재한다고 왕 박사는 말한다.

그는 “먼저 차세대 항암바이러스 평가를 위한 새로운 동물 모델 개발이 필요하다. 이를 위해 항암바이러스(Ad5, VV, NDV, HSV, MV)에 대한 바이러스 복제가 요구되며, 숙주 면역 반응은 인간 사이토카인 기능과 유사해야 한다. 또 종양 세포주 및 이종 이식편(heterologous graft) 종양 모델이 이용 가능하고 인간 종양의 특징을 재현할 수 있어야 한다”고 전했다.

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