[메디칼업저버 박선혜 기자] 개인 맞춤형 신생항원 암백신(neoantigen cancer vaccine) 시대가 열릴지 귀추가 주목된다.

미국 마운트 시나이 컴퓨터 플랫폼을 활용해 개발한 개인 맞춤형 신생항원 암백신 'PGV-001'의 임상1상 결과, 표준 보조요법 후 재발 위험이 높은 다양한 종양 환자에서 내약성이 좋았고 잠재적 혜택이 확인됐다. 

이번 연구 결과는 10~15일 온라인으로 열리는 미국암연구학회 연례학술대회(AACR 2021)에서 발표됐다.

개인 맞춤형 신생항원 암백신은 개인에게 특이적인 암항원을 찾아 암항원을 발현하는 유전자를 체내에 투여해 면역반응을 유도하는 면역치료법이다.

연구 주저자인 미국 마운트 시나이 아이칸의대 Thomas Marron 교수는 "면역치료는 암치료의 급격한 변화를 가져왔지만, 대다수 환자는 이 같은 치료에 유의한 임상반응이 나타나지 않는다"며 "일반적으로 종양 특이 신생항원과 면역시스템을 강화하는 보조제를 결합한 암백신은 기존 항암반응이 없는 환자에게 진행 가능한 치료전략이 될 수 있다"고 설명했다. 

연구 결과를 발표한 미국 마운트 시나이 아이칸의대 티쉬암연구소 Nina Bhardwaj 교수는 "대부분 실험적 맞춤형 암백신은 전이성 환경에서 투여된다. 그러나 이전 연구에 의하면, 면역요법은 종양 부담이 적은 환자에게서 더 효과적이었다"며 "이에 따라 연구팀은 고형종양 수술, 다발성 골수종에 대한 골수이식 등을 포함한 표준 보조요법 후 투여하는 신생항원 백신을 개발했다"고 설명했다.

연구팀은 맞춤형 암백신 개발을 위해 각 환자의 종양과 생식세포 DNA(germline DNA), 종양 RNA의 염기서열을 분석했다. 환자에게서 확인된 신생항원에 대한 면역인식(immune recognition)을 잠재적으로 예측하고자 인간백혈구항원(HLA) 유형도 식별했다. 

이어 연구팀은 미국 마운트 시나이 전산 파이프라인인 'OpenVax'를 이용해 면역원성 신생항원을 확인하고 우선순위를 정해 백신에 합성·통합할 수 있었다. 환자의 HLA 유형에 특정한 최대 10개의 신생항원 펩타이드가 환자별 맞춤형 암백신에 포함됐다. 

총 15명 환자가 임상1상에 모집돼 성공적으로 백신을 합성했다. 환자들은 고형종양 수술 또는 다발성 골수종에 대한 골수이식 등을 받았고, 통계적으로 질병 재발 가능성이 최소 30%였다.

전체 환자군은 6개월 동안 10회 용량의 개인별 암백신을 접종하면서 면역자극제인 폴리-ICLC(poly-ICLC)를 함께 투약했다. 

폴리-ICLC은 다양한 선천적 면역수용체를 활성화할 수 있는 안정적인 합성 이중가닥 RNA 바이러스 모방체(RNA viral mimic)다. 종양 신생항원에 대한 면역반응을 유도하는 최적 보조제라는 게 연구팀의 설명이다.

연구 과정에서 전체 환자 중 2명은 질병이 진행되거나 다른 임상시험 참여 등을 이유로 백신을 접종받지 못했다. 

PGV-001 백신을 접종한 환자 13명 중 10명은 고형종양 환자, 3명은 다발성 골수종 환자였다. 모든 환자는 최소 7회 백신을 접종했고, 11명은 전체 백신 접종을 완료했다. 

평균 925일 추적관찰 결과, 전체 환자 중 4명은 암에 대한 근거가 없었고 4명은 2차치료를 받았다. 암에 대한 근거가 없는 환자 진단에는 골수종, 폐암, 유방암, 요로상피암 등이 포함됐다. 이와 함께 사망자는 4명이었고 1명은 추적관찰을 진행하지 못했다.

아울러 수술 또는 골수이식 후 무질병 생존기간(중앙값)은 618일이었다. 백신의 내약성은 우수했고, 3명 중 1명은 경미한 주사부위반응이 관찰됐다. 

Bhardwaj 교수는 "이번 연구로 OpenVax 파이프라인이 다양한 종양 유형의 치료에 잠재적으로 사용할 수 있는 안전한 맞춤형 암백신 개발 접근법임을 증명했다"며 "단, 이번 연구는 다양한 인구집단, 종양 원인, 수술 후 치료 과정 등을 고려하면 연구 규모와 임상 적용 가능성이 작다는 한계점이 있다"고 밝혔다.