암세포, 바이러스로 둔갑 시켜 공격하는 치료법 가능성↑

면역체계가 암에 대해 강력한 타격을 줄 수 있지만, 많은 종양들은 면역세포를 끄거나 차단하는 방법을 찾는다. 최근 미국립암연구소(NCI) 연구원들은 암을 바이러스 감염으로 위장함으로써 면역세포에게 우위를 찾게 하는 영리한 방법을 발견했다.

쥐를 대상으로 한 연구에서, 바이러스 조각을 종양에 직접 주입함으로써 면역세포를 활성화시키고, 종양을 수축시키며, 그것들이 다시 자라나는 것을 막게 하는 실험을 진행했다. 

펩타이드라고 불리는 바이러스 단백질이 주입된 조각들은 암세포의 바깥쪽에 코팅된다. NCI 암 연구센터의 니콜라스 추부루 박사는 바이러스성 펩타이드는 면역세포의 주의를 끌어서 공격을 유발하지만 실제로 감염을 일으키지는 않는다고 덧붙였다.

면역세포가 강력하고 가차 없는 공격을 확실히 하기 위해, 연구원들은 대부분의 사람들의 면역체계가 이전에 보아왔던 바이러스인 거대세포 바이러스(CMV)의 펩타이드를 사용했다. 미국에서는 10명 중 5명, 전 세계에서는 10명 중 8명이 CMV에 감염되어 있으며, 보통 별다른 증상을 일으키지 않는다.

연구진이 이전에 CMV에 감염된 쥐의 종양에 CMV 펩타이드를 주입했을 때, 치료는 종양을 축소(때로는 완전히)시켰고, 위약(플라시보)으로 치료한 것보다 쥐가 훨씬 더 오래 살 수 있도록 도와주었다. 이 연구 결과는 6월 24일 미국 국립 과학 아카데미 회보에 발표됐다.

CMV 펩타이드 치료로 폐암에 걸린 생쥐를 치유하다

2016년 NCI 실러 박사팀은 인간유두종바이러스(HPV)의 외피가 암세포의 바깥쪽에 결합하지만 건강한 세포는 결합하지 않는다는 사실을 발견했다. 후속 실험에서, 그들은 작은 CMV 펩타이드가 HPV 기반 유전자 전달 매개체에 의해 대응하는 CMV 유전자를 전달하는 것보다 암세포를 죽이는 데 훨씬 더 좋은 역할을 한다는 것을 발견했다.

새로운 연구를 위해, 그들은 CMV의 실험용 쥐 버전의 다양한 부분에서 펩타이드의 혼합물을 만들었다. 펩타이드를 시험하기 위해, 연구원들은 먼저 쥐에게 CMV를 감염시켰고, 쥐들이 항 CMV T세포를 만들도록 했다. 6개월 후 감염이 잠복했을 때 쥐들은 빠르게 종양으로 발달한 폐암 세포를 이식받았다.

그 후 NCI 팀은 생리 식염수나 CMV 펩타이드와 면역 반응을 증진시키는 화학물질의 혼합물을 종양에 여러 번 주사했다.

생리식염수와 비교하여 CMV 펩타이드를 사용한 치료는 종양의 성장을 크게 둔화시켰다. CMV 펩타이드로 치료한 많은 생쥐에서 종양은 완전히 사라졌다. 또한 CMV 펩타이드 치료를 한 생쥐는 평균 수 개월 동안 생존한 반면, 생리식염수로 치료한 생쥐는 평균 수 주 동안만 생존했다. 남은 종양이 없고 오래 생존한 쥐들은 암이 치료된 것으로 간주되었다.

CMV 펩타이드 치료는 또한 종양 내부의 면역 세포의 종류와 수를 변화시켰다. CMV로 치료한 종양에서는 CMV와 싸우는 T세포가 활성화되고 암과 싸우는 T세포가 나타났다. 다른 종류의 암과 싸우는 면역 세포들도 종양을 휩쓸어버렸고, 면역 세포들에게 공격하라고 말하는 단백질 신호(사이토카인)를 엄청 많이 보낸다.

암의 성장으로부터 장기적인 보호

면역 요법의 주요한 장점은 암에 대한 장기적인 보호를 창출할 수 있다는 것이다. NCI팀이 CMV 펩타이드 치료를 통해 본 것이 바로 그것이다.

초기 치료 후 4개월 후에 더 많은 폐암 세포 치료를 마친 쥐에게 이식했을 때, 새로운 종양은 형성되지 않았다. 연구원들은 다른 종류의 암에서도 비슷한 결과를 보았다. CMV 펩타이드를 쥐의 피부 및 결장에서 유래한 종양에 주입하는 것은 종양의 성장을 늦추고, T 세포로 종양을 쓸어버리며, 쥐가 더 오래 살도록 도와주었다. CMV 펩타이드 치료는 몇 가지 유익한 일을 하는 것으로 보인다고 쉴러와 츄부루 박사는 설명했다.

첫째, CMV와 싸우는 T세포는 CMV 펩타이드가 코팅된 암세포가 감염된 것처럼 보이기 때문에 죽인다. 이어 상어가 물 속에서 피를 감지하듯 암과 싸우는 중인 T세포가 쏟아져 나온 암세포 내장 냄새를 맡아 암세포를 공격하도록 유도한다. 그리고 셋째, 다른 암과 싸우는 면역 세포들이 종양으로 들어가서 공격을 부추기는 신호를 내보낸다. 이 모든 것들이 합쳐지면 암에 대한 오랜 보호막을 만들어낸다.

츄부루 박사는 "이러한 이유로 항 CMV T세포를 이용하는 것이 매우 강력하다"며 "이 세포들은 다양한 면역 요법을 동시에 수행할 수 있기 때문이다"고 강조했다.

CMV 면역 요법의 잠재적 이점

과학자들은 현재 사용되는 암 면역 치료법보다 이 접근법의 몇 가지 잠재적인 이점이 있다고 설명했다. 예를 들어, 합성 바이러스 펩타이드는 쉽고 대량으로 만들어질 수 있다고 그들은 지적했다.

그리고 이 치료법은 각각의 환자들에게 맞춰질 필요가 없을 것이고, 심지어 특정한 종류의 암에 맞출 필요도 없을 것이다. 대조적으로, CAR T 세포 요법과 백신 요법과 같은 일부 면역요법은 일반적으로 각 환자를 위해 맞춤 제작되어 생산하는데 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 든다.

이 CMV 펩타이드 치료법은 "종양의 정교한 분자 프로파일링을 필요로 하지 않기 때문에 고도의 시설이 갖추어지지 않은 비 도심 환경에서도 사용할 수 있는 간단한 기성품"이라고 쉴러 박사는 말했다.

그러나 주의할 점은 "이것은 CMV 양성인 사람들에게만 효과가 있다. 따라서 먼저 누군가가 이미 CMV를 가지고 있는지 여부를 확인해야 한다"고 프뤼 박사는 지적했다.

프뤼 박사는 또 다른 주의사항은 다량의 CMV 펩타이드를 주사한 쥐가 매우 아프다는 것이라고 말했다. 이유는 분명하지 않지만, 항 CMV T 세포가 우연히 다량의 바이러스 펩티드로 코팅된 건강한 조직을 공격했을 가능성이 있다고 그는 말했다.

쥐의 경우, 그 독성은 치료의 효과를 바꾸지 않고 펩타이드의 용량을 줄임으로써 조절될 수 있다고 추부루 박사는 지적했다. 이 모든 것을 염두에 두고, NCI 연구원들은 CMV 펩타이드 치료제의 임상 실험에 목표를 두고 있다.

츄부루 박사는 "우리는 이를 추진해 임상평가로 이어질 수 있는 인간[종양 샘플]에 대한 개념 증명을 더 많이 하려고 노력하고 있다"고 말했다.