스탠퍼드대학 의과대학 연구진이 다양한 유형의 암을 동일한 백신으로 치료하는 방법을 개발했다. 암 치료에는 상당히 오래 전부터 면역 요법이 쓰이고 있다. 이것은 면역 체계가 질병을 퇴치하도록 약물 등으로 돕는 방법이다.
면역 체계는 암세포가 만들어내는 특정 단백질을 추적하고 없앤다. 예를 들어 이 단백질을 검출하는 T세포는 비정상 세포를 자동으로 공격해 암 성장을 억제한다. 그런데 종양이 더 커지면 이 세포가 숨을 쉴 수 없다. 과학자들은 면역 세포가 암을 공격하는 방법을 연구해 면역 요법을 만들었다.
면역 요법은 종양의 성장을 멈추거나 늦추거나 종양이 신체의 다른 부위로 퍼지지 못하도록 막거나 암세포와 싸우는 면역 체계를 지원하는 등 암세포의 확산을 치료하는 여러 가지 방법이다. 단일클론항체, 종양 바이러스 요법, T세포 치료법, 암 백신 등 암 치료에는 여러 가지 유형이 있다.
1. 단일클론항체는 암 세포에서 발견되는 특정 단백질을 표시한다. 그러면 면역 체계가 이 비정상 세포를 없애기 위해 면역 세포를 보낸다. 이 치료법으로 암의 성장을 멈추거나 늦출 수 있다.
2. 종양 바이러스 요법은 유전적으로 조작된 바이러스를 이용해 암 세포를 파괴하는 치료법이다. 20세기 초반 암 퇴행과 바이러스 사이의 연관성을 토대로 만들어졌다. 과학자들은 암과 관련이 없는 바이러스 감염이나 예방 접종 후 자궁경부암, 버킷림프종, 호지킨림프종 등이 퇴행한 사실을 발견했다.
그러나 이 치료법을 사용하자 통제되지 않은 바이러스 감염, 면역 반응 등의 합병증이 발생해 환자가 사망하는 일이 발생했다. 또 치료에 사용할 바이러스가 없어 잠시 치료가 중단되기도 했다. 현재 과학자들은 치료를 위한 다양한 종류의 바이러스를 사용한다.
종양 바이러스 요법의 메커니즘은 유전자 조작 바이러스를 투입해 이것이 암 세포를 감염시키도록 만드는 것이다. 성숙한 바이러스는 암 세포를 파과하고 다른 세포를 감염시킨다. 암 세포는 죽으면서 면역계에 반응을 알리는 항원을 방출한다. 이 항원을 확인한 면역계는 면역 세포를 파견해 항원이 들어있는 다른 세포를 공격한다.
3. T세포 치료법은 암을 치료하기 위해 T세포라고 불리는 면역 세포를 조작하는 방법이다. 환자의 혈액에서 추출한 일부 T세포를 실험실에서 변형해 특정 수용체와 단백질을 운반하도록 만든다. 이 특정 수용체와 단백질은 악성 세포를 인식할 수 있다. 일단 실험실에서 T세포의 수를 늘린 뒤 다시 환자에게 이식한다. 조작된 T세포는 암 세포를 찾아 파괴한다.
4. 암 백신은 면역계에 신호를 보내 암 세포를 공격하도록 만드는 항원을 보유한 백신이다.
스탠퍼드대학 연구진이 개발한 것은 암 백신과 유사한 원리를 활용한 치료법이다. 연구진은 면역계를 자극해 암세포를 공격하는 두 가지 약제를 사용했다. 이런 방법은 부작용이 적으며 원거리, 비전이 부위 등에 효과적이다.
연구에 참여한 로널드 레비 박사는 "이 두 가지 약물을 사용하자 실험 대상인 쥐의 신체 전체에서 종양이 사라졌다. 이 접근법은 종양특이 면역 타깃 확인이나 면역계 활성화, 면역 세포 맞춤화 없이도 사용할 수 있다"고 설명했다.
단일클론항체나 T세포 요법 등의 다른 면역 요법은 관리가 어려운 부작용을 유발한다. 하지만 레비 박사와 연구진이 개발한 치료법은 종양 근처에 있는 면역 세포를 자극하기 때문에 전신 부작용을 피할 수 있다.
레비 박사는 "면역 요법의 진보는 의학계를 변화시킨다. 우리의 접근법은 종양 내에 있는 면역 세포를 자극하기 위해 아주 적은 양의 약제를 사용하는 것이다"라고 말했다.
쥐를 대상으로 한 실험에서 연구진은 두 약제를 종양 부위에 주사했다. 첫 번째 약제는 연구원은 두 개의 약제를 종양 부위에 주사했다. 첫 번째 약제는 CpG 올리고디옥시뉴클레오티드라고 불리는 짧은 단일가닥 DNA다. 이것은 T세포 표면의 활성화 수용체인 OX40의 발현을 증폭시킨다. 두 번째 약제는 OX40에 결합하고 T세포를 활성화시켜 악성 세포를 공격하도록 만드는 약이다.
종양에 투입된 두 약물은 이전에 암 세포를 공격한 적이 있는 T세포만을 활성화시켰다. 이 T세포는 다른 종양 부위에서도 동일한 암 세포를 추적해 파괴했다. 이 방법으로 90마리의 쥐 중 87마리가 치료됐다. 이 쥐들은 두 부위에 림프종 종양을 이식받은 개체들이었다. 나머지 세 마리 쥐는 두 번째 치료를 받고 나서 치료됐다.
연구진은 유방암, 결장암 및 흑색종과 같은 여러 가지 암 유형을 대상으로 새로운 치료법을 시험했으며 결과는 모두 효과적이었다. 일반 림프종과 대장암이 있는 림프종을 대상으로 약제를 투약하자, T세포는 면역 세포가 인식하는 암 세포인 림프종 부위만을 공격했다.
레비는 "이것은 매우 표적화된 접근법이다. 즉, 특정 단백질 표적을 공유하는 종양만이 약제의 영향을 받는다. 우리는 T세포가 인식하는 단백질을 정확히 밝혀야만 특정 표적을 공격할 수 있다"고 덧붙였다.
연구진은 사람을 대상으로 한 임상 실험을 위한 참가자를 모집 중이다.
[메디컬리포트=강민경 기자]