압타바이오, AACR 뜨겁게 달군 이유? 이름값 증명 'Apta-16' AML 내성 장벽 넘다㊦

뉴클레오린 표적해 ENT1·DCK 우회…내성 세포주서도 항암 효과 입증 동종·이종이식 마우스 모델서 생존율 연장 및 종양 억제 효과 확인 내성 발현 AML 환자 대상 정밀 치료제로 임상 가능성 뒷받침

압타바이오가 AACR 2025에서 Apta-16 연구결과 포스터 1건을 발표했다. ‘A novel approach to treat relapsed/refractory acute myeloid leukemia by targeting nucleolin as an innovative and promising biomarker' 포스터.©AACR

압타바이오 주력 파이프라인 중 하나인 ‘Apta-16’이 최근 막을 내린 AACR 2025에서 항암제 내성 극복이라는 오랜 과제에 한층 진일보한 해답을 제시하며 강한 인상을 남겼다.

항암제 내성은 많은 항암 신약개발 기업들이 공통으로 직면한 난제다. 특히 급성 골수성 백혈병(AML)은 초기 치료에 실패하거나 완치 후 재발하는 경우가 많다. 환자 2명 중 1명이 기존 치료 옵션 한계를 경험하고 있다.

압타바이오는 이번 AACR에서 ‘혁신적이고 유망한 바이오마커 뉴클레오린 타깃 재발성·불응성 급성 골수성 백혈병을 치료하는 새로운 접근(A novel approach to treat relapsed/refractory acute myeloid leukemia by targeting nucleolin as an innovative and promising biomarker)’이라는 제목으로 Apta-16 관련 연구 결과 1건을 발표했다. 면역항암제 ‘APX-343A' 관련 연구 2건을 포함, 총 3건의 포스터 발표하며 기술력을 뽐냈다.

Apta-16은 뉴클레오린(Nucleolin, NCL)이라는 암세포 표면 단백질을 타깃하는 지-쿼드러플렉스(G-quadruplex) 압타머 기반 치료제다. 지-쿼드러플렉스는 DNA나 RNA 특정 부위에서 구아닌(Guanine) 네 개가 사각형 구조로 뭉쳐서 만들어지는 안정적인 4중 나선 구조를 말한다.

여기에 Apta-16은 널리 사용 중인 항암제 ‘시타라빈(Cytarabine, Ara-C)’을 결합, 기존 기전 한계를 우회하는 동시에 암세포 특이성을 강화한 압타머-약물 복합체(Apta-DC)로 설계됐다. 최근 항암제 분야에서 대히트를 친 항체-약물접합체(ADC) 차세대 버전으로 볼 수 있다.

이번 발표에서 압타바이오는 시험관 내(in vitro), 생체 내(in vivo), 체외 조직(ex vivo) 실험 데이터를 기반으로 Apta-16 항암 효과와 작용 기전의 우수성을 실제 데이터로 입증했다.

포스터 결과에 따르면, Apta-16은 다양한 AML 세포주에서 탁월한 항암 활성을 보였다. 특히 AML 1차 치료 옵션으로 권고되는 ‘베네토클락스(Venetoclax)’에 내성을 지닌 C1498 AML 세포주에서 Apta-16의 IC50은 0.16μM로 나타났다. 베네토클락스 4.4μM에 비해 약 27.5배 높은 항암 활성 수준이다. IC50은 특정 약물이 세포 및 효소 기능을 50% 억제하는 데 필요한 농도로, 값이 낮을수록 강한 효과를 의미한다.

이 결과는 Apta-16이 기존 표적항암제와는 전혀 다른 기전으로 작용하며, 내성이 형성된 환경에서도 충분한 항암 효과를 발휘할 수 있음을 보여준다.

또한 Apta-16은 시타라빈 내성으로 분류되는 MOLM-13 세포주에서도 IC50 0.3μM 수준의 효능을 보였다. 동일 모델에서 시타라빈 IC50이 7.5μM임을 감안하면, Apta-16은 25배 이상 개선된 활성을 보여줬다. 여기에 THP-1, HL-60, MV-4-11 등 시타라빈 저항성으로 알려진 다른 AML 세포주에서도 Apta-16는 일관된 항암 활성이 확인됐다.

즉, Apta-16은 기존 항암제에 내성을 보이는 다양한 환경에서도 항종양 효과를 발휘하는 차세대 항암제로 평가할 수 있다.

압타바이오 측은 해당 결과가 갖는 구체적인 의미에 대한 질문에 “같은 시타라빈을 탑재하고도 Apta-16이 효능을 유지하는 이유는 세포 내 전달 방식이 완벽히 다르기 때문”이라며 “뉴클레오린을 통해 Apta-16은 암세포에 선택적으로 유입되며, ENT1(Equilibrative Nucleoside Transporter 1) 및 DCK(DeoxyCytidine Kinase) 같은 내성 관련 경로와는 상관없다”라고 설명했다.

쉽게 말해, 기존 항암제는 세포막을 통과하거나 효소에 의해 활성화돼야 하지만, Apta-16은 암세포 표면에 과발현된 뉴클레오린을 직접 타깃하는 ‘우회 경로’를 통해 약물을 세포 내로 침투시킨다. 이에 따라 기존 내성 기전(ENT1 저발현, DCK 불활성화 등) 환경에서도 Apta-16은 영향을 받지 않고 항암 효과를 낼 수 있는 것이다.

사람 종양 이식 마우스에서도 생존율 유의미하게 연장

Apta-16은 C1498 동종이식 마우스 모델에서 생존 기간을 유의하게 연장했다. 반면, 베네토클락스는 같은 조건에서 통계적 유의성을 확보하지 못했다. 특히 Apta-16을 150mg/kg 고용량으로 격일 투여한 군에서는 30일 이상 생존했으며, 통계적 유의성도 확보됐다(p<0.0001). 또한 Apta-16은 시타라빈 내성을 가진 사람 AML 세포주 MOLM-13를 이식한 이종이식 마우스 모델에서도 명확한 종양 성장 억제 효과를 보였다.

이 결과는 실제 환자 유래 세포를 기반으로 한 마우스 모델에서 Apta-16 유효성이 입증된 사례로, 실제 임상 단계 전개 가능성을 뒷받침하는 중요한 근거로 평가된다.

기존 시타라빈 내성 기전은 크게 hENT1 수송체 기능 저하로 약물이 세포 내로 들어가지 못하는 경우, DCK 부족으로 약물이 비활성 상태로 머무르는 경우다. Apta-16은 이 두 경로와 관계없이 작동하는 것이다.

Apta-16은 뉴클레오린을 통해 암세포에 진입한 후, 별도 효소 활성화 과정 없이 직접 DNA 복제를 저해하는 기전을 가진다. ENT1이나 DCK 기능이 상실된 내성 환자에게도 항암 작용이 가능하다는 점에서, 시타라빈 한계를 극복한 전략으로 볼 수 있다.

압타바이오 연구진은 “뉴클레오린은 특정 유전자 변이와 관계없이 대부분 AML 환자에서 공통으로 고발현되는 것이 확인됐다”면서 “이를 통해 뉴클레오린은 동반진단 기반의 정밀 치료 타깃으로 활용될 수 있으며, Apta-16은 표현형 기반 전방위적 타깃 치료제로서 높은 범용성을 지닌다”고 강조했다.

Apta-16는 지난 2021년 FDA로부터 희귀의약품지정(ODD)을 받았다. 또 국내에서는 삼진제약과 공동으로 임상 1상 승인을 획득, 현재 1상이 진행 중이다.

AACR 2025에 참석한 한 혈액종양내과 전문의는 “Apta-16은 암세포 표면에만 특이적으로 존재하는 단백질 뉴클레오린을 정조준함으로써, 정상세포에는 영향을 주지 않고 암세포에만 선택적으로 작용한다는 점에서 매우 체계적으로 설계된 항암제”라고 평가했다.

그는 이어 “시타라빈 기반 치료의 치명적 단점이었던 내성 기전을 우회하고, 종양 면역회피 신호 자체를 억제하는 ‘이중 메커니즘’이 구조적으로 설계된 항암제는 드물다”며 “Apta-16은 AML 치료 효율·안전성·범용성을 동시에 높이는 플랫폼 치료제로 확장될 가능성이 크다”고 덧붙였다.