바이오마커 규명 땐 타깃치료, 신약개발에 기대
▲줄기세포기술
암진단-치료에 있어서 획기적인 기술 발전은 없었지만, 여전히 높은 관심을 모으는 줄기세포와 역분화 줄기세포기술, 이제 우리나라에서도 관심이 커지고 있는 암세포 미세환경은 앞으로의 발전 가능성을 점치게 한다.
최근 암정복추진기획단에서 주최한 제25, 26회 암정복포럼에서 각각 주요 주제로 논의된 줄기세포와 암세포 미세환경은 "완치의 꿈" 같은 먼 가능성이 아니라 실제적으로 바이오마커와 신약개발의 실마리로 도출될 수 있다는 점에서 더욱 힘이 실어지고 있다.
줄기세포 기술에 높은 기대를 거는 이유는 단순히 새로운 치료약물의 개발에 대한 가능성 때문만은 아니다. 암세포의 활동기전도 명확하지 않은 가운데 줄기세포 기술의 발전은 암세포에 대한 더 나은 이해와 함께 치료전략의 향상에도 큰 도움이 될 것으로 전망하고 있다. 하지만 아직 치료를 위한 줄기세포의 임상적용을 위해서는 넘어야할 산이 많다.
암줄기세포에 대한 세계적인 관심은 높아지고 있지만, 정작 우리나라 의사들의 인지도는 그리 높지 않다. 위에서 말한 것처럼 기술적인 한계가 있는데다가 암줄기세포 연구를 위한 내과, 병리과 등 다양한 분야에서의 협력체계도 아직 구성돼 있지 않기 때문이다.
줄기세포 기술의 암진단-치료 활용을 위해 우선 목전에 있는 목표는 암세포가 줄기세포를 가지고 있는가에 대한 규명이다. 아직 이에 대한 명확한 합의가 이뤄지지는 않았기 때문이다.
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암줄기세포는 암세포 전이의 원리규명과 함께 명확한 치료타깃 설정에 중요한 역할을 할 수 있다. 단순히 암세포가 같은 세포의 증식을 통해 늘어난다는 과거의 이론에서 암세포가 줄기세포에서 발현돼 다양한 바이오마커를 내제하고 있다는 점이 규명될 경우 치료타깃 뿐만 아니라 치료전략도 더 효과적인 방향으로 수정될 수 있기 때문이다. 암줄기세포 관찰을 통해 다양한 바이오마커 진단을 통해 다양한 타깃 치료를 수행할 수 있고, 증상이 나타나는 본격적인 전이 이전 미세전이 단계에서 치료를 할 수 있다.
특히 아직까지 암 완치법이 제시되지 않았다는 점은 암줄기세포의 존재에 더욱 무게를 실어주는 부분이다. 이제까지 제시된 유전자 바이오마커들을 타깃으로 하는 치료제들이 있음에도 1~2년 사이에 효과가 저하되는 양상을 보인다. ALK 키나아제 타깃 치료제의 경우 6개월이면 약물치료를 통한 효과를 기대하기 어렵다. 이는 내성으로 지적되는 부분이지만, 다양한 바이오마커들이 섞여있어 전이가 다양한 원인으로 일어날 수도 있다는 것이다.
미국 MD앤더슨암센터에서 진행하는 "BATTLE" 연구 시리즈는 암종별로 이런 점에 입각해 환자의 암세포를 실시간으로 조직검사를 통해 바이오마커를 확인하고 추후의 변화를 조직학적으로 예측에 그에 맞는 약물을 투여하는 치료전략을 시행하고 있다. 기술적인 문제는 암줄기세포 규명에서 나타난다. 혈액암의 경우는 이미 미국에서 암 줄기세포의 분리에 성공해 그 존재를 확인한 바 있지만, 고형암의 경우는 동물실험에서 그 존재자체를 규명하기 힘들다는데 문제가 있다. 동물에 이식된 암 줄기세포는 불안정하게 변형되거나 줄기세포가 없어지기도(stemless) 하기 때문이다.
이런 상황에서 역분화 줄기세포 기술은 암줄기세포의 존재 규명에 큰 전환점이 될 것으로 기대되고 있다. 2월 말 일본에서의 역분화 과정을 듣고 있는 전문가 교육이 끝나고, 새로운 세포치료제 임상이 진행되면 어느 정도의 진전은 기대할 수 있을 것으로 보고있다.
/도움말
- 권병세 국립암센터 신치료기술개발사업단 단장
▲BATTLE 연구
MD앤더슨암센터에서는 같은 암종의 환자라도 바이오마커에 따라 다양한 약물전략을 시행하고 있다. 특히 아직 임상시험 중인 약물도 환자의 상태가 허용되는 수준에서 바이오마커에 따라 사용할 수 있다는 점에서 암 치료에 대한 높은 관심과 지원을 보여주고 있다.
△BATTLE Program: Umbrella Protocol for Patients With NSCLC
ClinicalTrials.gov Identifier : NCT00409968
진행 중 - 대상자모집 없음
△BATTLE-FL: Front-Line Biomarker-Integrated Treatment Study in Non Small Cell Lung Cancer
ClinicalTrials.gov Identifier : NCT01263782
진행 전
△BATTLE Program: Sorafenib in Patients With NSCLC
ClinicalTrials.gov Identifier : NCT00411671
진행 중 - 대상자모집 없음
△BATTLE Program: Tarceva and Targretin in Patients With NSCLC
ClinicalTrials.gov Identifier : NCT00411632
진행 중 - 대상자모집 없음
△BATTLE Program: Erlotinib in Previously Treated Subjects With Advanced NSCLC
ClinicalTrials.gov Identifier : NCT00410059
진행 중 - 대상자모집 없음
△BATTLE Program: ZD6474 in Previously Treated Subjects With NSCLC
ClinicalTrials.gov Identifier : NCT00410189
진행 중 - 대상자모집 없음
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▲암세포 미세환경 기술
- 실용화 시 암 전이상황·약물 투여전략 결정에 도움
- 평가가치 높지만 아직 인식부족…임상 인프라연구 등 필요
제26차 암정복포럼에서는 암세포의 미세환경이 주제로 등장했다. 생소하게 다가오지만 이미 미국에서는 4~5년 전부터 주목받고 있는 분야다. 암세포의 전이와 환자별로 치료효과가 다른 원인에는 물론 암세포 자체의 차이가 있겠지만 이를 둘러쌓고 있는 환경의 영향도 적지 않다는 것이다. 여기의 대표적인 예로 아바스틴(베바시주맙, Avastin)을 들 수 있다. 암세포 내 혈관생성을 억제해 기존의 항암제와 병용했을 때 치료효과가 높아졌다는 결과를 보인 바 있다. 암세포와 혈관생성 간의 상관관계를 보여주고 있다.
혈관생성과 함께 미세환경은 암세포의 조직검사를 통해 확인할 수 있는 것으로 암세포의 면역세포, 섬유화세포(carcinoma-associated fibroblasts), 염증세포(tumor-associated macrophages) 등 종양 외 세포, 수소이온농도(pH), 산소분압, 세포외부위의 압력 등이 포함된다. 미세환경에 주목하는 이유는 암세포의 전이상황과 물론 환경에 따른 약물투여전략을 결정할 수 있기 때문이다. 다양한 타깃에 대한 약물을 투여할 경우 다양한 약물들을 한 번에 투여할 것인지, 순차적으로 투여할 것인지, 순차적 투여의 경우 투여 간격은 어떻게 설정해야 하는 지 등의 결정에 도움이 되는 정보를 제공해줄 수 있기 때문이다.
특히 암세포의 산성에 가까운 낮은 pH 지수, 산소분압, 높은 압력은 약물의 활동을 방해하는 주요 요소로 꼽혀 이들의 평가를 통해 치료 전략을 효과적으로 결정할 수 있다. 이는 나아가서 새로운 바이오마커 및 신약의 새로운 타깃을 제시할 수 있다는 점에서도 매력적이다.
우리나라에서도 연구자 개인 차원에서 연구가 진행되고 있다. 미세환경 평가에 대한 가치는 높게 책정되고 있지만 아직 인식이 부족한 상태에서 일반적으로 미세환경 평가를 시행될 수 있는 단계까지 가기에는 넘어야할 허들이 많다. 이에 최근 생화학분자생물학 분과학회로 메트릭스바이올로지연구회가 창립돼 뼈와 세포 사이의 피부, 혈관 등의 메트릭스 구조 및 환경에 대한 관심을 고조시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.
암세포 미세환경 평가에 대한 가치를 충분히 활용할 수 있기 위해서는 임상 인프라에 대한 연구, 유전자 분석 등 기술의 보급, 무엇보다 인지도를 끌어올리는 일이 우선과제로 제시됐다. 이와 함께 추후 연구결과의 실용화를 위해서는 다른 분야의 신약개발과 마찬가지로 국내에 특화된 암세포 미세환경 평가를 위한 근거, 원천기술, 원천물질 등 우리나라 고유자원의 확보도 강조되고 있다. 임세형 기자 shlim@mmkgroup.co.kr
/도움말
- 김인산 경북대학교 산학협력단 단장
임세형 기자
shlim@monews.co.kr