[슬론케터링] 암 백신의 종류와 작용 방식, 치료 가능한 암은?

모든 백신은 위협을 가하는 외부 침입자나 비정상적인 세포로부터 신체를 보호하도록 면역 체계를 훈련함으로써 작동한다. 암 백신에는 두 가지 주요 유형이 있다.

• 예방용 암 백신
• 치료용 암 백신

이러한 백신 유형은 다양한 방법으로 암을 예방할 수 있다.

예방용 암 백신

대부분의 사람들은 보다 전통적인 백신 유형인 예방 백신에 익숙하다. 박테리아나 바이러스와 같은 외부 침입자로부터 신체를 방어하는 자연적인 능력을 향상시킨다. 잘 알려진 예로는 독감 예방주사와 홍역 백신 또는 코로나19 바이러스가 있다.

“백신이 암을 예방할 수 있나?”라고 궁금해 할 수도 있다. 대답은 “그렇다. 일부는 가능하다”이다. 질병을 유발할 수 있는 특정 바이러스 감염으로부터 보호함으로써 암 위험을 줄일 수 있다. 현재 승인된 두 가지 예방 암 백신은 다음과 같다.

• 인유두종바이러스(HPV) 백신

이 백신은 HPV 백신을 접종하지 않는 한 성적으로 활동하는 거의 모든 사람들이 일생의 어느 시점에 감염될 정도로 흔한 HPV 바이러스를 예방한다. 만성 HPV 감염은 자궁경부암과 두경부 암, 항문암, 음경 암, 질암, 외음부암 등 여러 유형의 암을 유발할 수 있다. HPV 백신은 이러한 암의 위험을 크게 줄여준다.

• B형 간염 백신

B형 간염은 B형 간염 바이러스(HBV)에 의해 발생하는 간 질환이다. 그 심각도는 몇 주 동안 지속되는 가벼운 질병(급성)부터 간암으로 이어질 수 있는 심각한 장기(만성) 질병까지 다양하다. B형 간염 백신을 접종하면 간암 위험이 줄어든다.

치료용 암 백신

의사들은 암을 예방하기보다는 암이 발생한 후 치료하기 위해 치료용 암 백신을 사용한다. 치료 백신은 암세포를 포함한 손상되거나 비정상적인 세포로부터 자신을 보호하도록 신체를 훈련시키는 방식으로 작동된다.

치료용 암 백신은 특정 유형의 암과 관련된 항원이라고 불리는 분자에 면역체계를 노출시킨다. 이 백신을 사용하면 면역체계가 암세포를 인식하고 파괴할 수 있다. 치료용 암 백신은 보조제라고 불리는 또 다른 면역체계 유발물질과 결합된 특정 항원으로 구성된다.

치료용 암 백신은 다음을 할 수 있다.

• 종양이 자라거나 퍼지는 것을 막는다.
• 수술이나 방사선 치료 등의 치료 후에도 체내에 남아 있는 암세포를 파괴한다.
• 치료 후 암이 재발하지 않도록 한다.

치료용 암 백신의 과제는 무엇인가?

• 암세포는 면역 반응을 억제하는 분자를 생성한다. 백신이 면역 세포를 활성화할 수 있더라도 해당 면역 세포는 종양 부위에 들어가지 못할 수 있다. 그리고 진입하는 경우 즉시 폐쇄될 수 있다.

• 암세포는 정상 세포에서 시작되어 면역 세포를 위협하는 것으로 보이지 않는다. 이로 인해 면역 체계가 무엇을 공격할지 감지하기가 더 어려워진다.

• 암에 특이적인 항원을 찾는 것은 어려울 수 있다. 항원이 정상세포와 비정상세포 모두에 존재한다면 백신은 정상세포도 공격하게 된다. 이로 인해 원치 않는 부작용이 발생한다.

• 종양이 너무 클 수도 있다. 큰 종양에는 면역 억제 세포가 더 많아 종양을 공격하도록 촉발된 면역 세포의 힘을 무효화할 수 있다. 이 때문에 백신을 다른 치료법과 조합으로 병용할 수도 있다.

• 어떤 사람들은 면역 체계가 약해졌다. 노인과 많은 사람들, 특히 암 환자들은 백신에 충분히 반응하지 못할 수도 있다. 면역세포가 백신의 신호를 받아도 충분히 강력한 공격을 가할 수 없다.

승인된 치료용 암 백신

여러 가지 치료용 암 백신이 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았으며 이미 다양한 암에 사용되고 있다.

• 전립선암 백신

시프루셀 –T(상표명 : 프로벤지)는 전립선암이 전이된 사람들의 치료에 사용된다. 프로벤지는 일부 면역 세포를 제거하고 이를 전립선암 세포의 분자에 노출시킨 다음 다시 체내에 주입함으로써 생성된다. 전이성 전립선암 환자의 생존 기간을 연장하는 것으로 나타났다.

• 방광암 백신

BCG(Bacillus Calmette-Guérin)는 초기 방광암 치료에 사용된다. 이는 비 활성화된 결핵균으로 만들어진다. BCG를 카테터(얇고 유연한 튜브)를 통해 액체 형태로 방광에 넣으면 면역체계 세포를 자극하여 방광암 세포를 공격하는 데 도움이 된다.

• 나도파라진 피라도네벡(상표명 : 애드스틸아드린)은 BCG 치료에도 불구하고 진행된 초기 방광암 치료용으로 승인되었다. 이는 방광에서 면역 반응을 활성화하는 조작되고 약화된 바이러스로 구성된다. BCG와 마찬가지로 카테터를 통해 방광으로 전달된다.

• 흑색종 백신

T-VEC(상표명 : 임리직)은 수술로 완전히 제거할 수 없는 진행성 흑색종을 치료하는 데 사용되는 종양 용해성 바이러스 기반 백신이다. 항암 면역 반응을 촉진하도록 유전자가 변형된 바이러스로 만들어졌다.

치료용 암 백신의 임상시험

많은 임상 시험에서 다양한 암에 대한 백신을 테스트하고 있다. 가장 주목할 만한 것들은 다음과 같다.

• 췌장암 백신

슬론케터링 암센터(MSK)는 췌장암에 대한 mRNA 백신을 테스트해 왔다. 백신은 모든 사람에게 맞춤 제작된다. 의사들은 이 백신이 수술로 주요 종양을 제거한 후 췌장암이 재발할 위험을 줄일 수 있기를 바라고 있다. 이 잠재적 치료법은 화이자-바이오엔텍(Pfizer-BioNTech) 코로나19 백신을 개발한 바이오엔테크(BioNTech)와 MSK의 협력을 통해 나왔다. 이 백신은 면역체계의 브레이크를 해제하고 암에 대해 더 강력한 공격을 가할 수 있도록 하는 약물인 체크포인트 억제제와 함께 투여된다.

• 두경부암 백신

MSK는 HPV 관련 두경부 암에 대한 치료 백신을 테스트하는 임상 시험에 참여하고 있다. (이러한 암은 HPV 감염으로 인해 발병한다.) 이 백신은 암이 되는 감염된 숙주 세포에서도 발현되는 HPV에서 발견되는 단백질을 기반으로 한다.

치료용 암 백신의 개선

연구자들은 암 백신 분야에서 계속 발전하고 있다. 유전자 서열 분석 방법의 발전으로 백신 설계를 위한 더 나은 암 특이적 항원을 찾는 것이 가능해졌다. 암세포는 DNA 돌연변이를 빠른 속도로 쌓는다. 돌연변이는 암세포에 새롭고 비정상적인 단백질을 생성하는데, 과학자들은 이를 신생항원이라고 부른다. 이러한 신생항원은 췌장암 백신과 같은 암 백신에 대한 새롭고 더 나은 표적을 제공하고 있다.

복합 암 치료법

암 백신만으로는 종양 성장을 억제하는 데 충분하지 않을 수 있다. 종양이 발달함에 따라 종양은 면역세포가 제 역할을 하는 것을 적극적으로 방해하는 분자를 생성한다. 이것이 바로 과학자들이 백신을 하나의 구성 요소로 하는 복합 암 치료법이 최선의 접근법이 될 수 있다고 생각하는 이유다. 많은 암 백신이 체크포인트 억제제와 결합되고 있다.

종양 용해성 바이러스 기반 백신

종양용해성 바이러스는 어떤 방식으로든 유전적으로 변형될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 바이러스로, 암세포를 감염시키고 죽일 수 있다. 이러한 바이러스를 사용하는 백신은 면역 주의를 끄는 데 매우 뛰어나 항원과 보조제와 같은 기능을 한다는 점에서 매력적이다.

종양 내 치료법(제자리 암 백신)

제자리 백신 접종은 본질적으로 환자가 가지고 있는 종양을 백신으로 사용한다. 이는 면역 활성화 약물을 종양에 주입하여 종양 자체가 면역 반응을 활성화하는 항원을 제공하도록 하는 것과 관련된다. 이 전략은 종양 용해성 바이러스와 박테리아, 항체 및 기타 분자를 포함한 다양한 면역 활성화 약물을 사용하여 테스트되고 있다.