항암바이러스, 정상세포 아닌 암세포에만 특이적 감염 특성
1 항암리오바이러스 
2 항암헤르페스바이러스
3 항암백시니아폭스바이러스
4 항암믹소마폭스바이러스
5 항암다람쥐폭스바이러스
6 항암홍역바이러스
7 항암파보바이러스
암 발생률이 폭발적으로 증가하면서 전 세계가 암정복에 주목하고 있다.
세포독성치료제와 표적치료제, 면역치료제 등 각종 항암신약들이 쏟아져 나오는 가운데 본지는 지난 8월 11일자를 통해 암치료제 개발의 새로운 보고인 항암바이러스(oncolytic virus)에 관한 기획기사를 보도, 많은 관심을 불러일으켰다.
항암바이러스란 복제 가능, 즉 감염력이 있는 바이러스를 야생형 또는 약독화 시켜 특정 유전자에 삽입함으로써 암치료에 사용되는 바이러스다. 1998년 캐나다 캘거리대학 연구진에 의해 그 분자생물학적 기작이 밝혀진 이래 다양한 바이러스를 대상으로 항암 효과가 연구되고 있는데, 국내에서는 단국의대 김만복 교수가 다람쥐폭스바이러스와 믹소마바이러스로 한국과 중국에 특허를 보유하며 항암바이러스 전문가로 활약하고 있다.
본지는 총 7회에 걸쳐 다양한 종류의 바이러스의 항암 효과를 쉽고 재미있게 풀어낸 김만복 교수의 '항암바이러스 이야기'를 연재한다. 편집자
항암리오바이러스(Oncolytic Reovirus)란?
항암리오바이러스란 복제가능(감염력) 리오바이러스로서 야생형 혹은 약독화된 리오바이러스를 그대로 사용해 암치료에 사용하는 바이러스다. 리오바이러스 유전자는 겹가닥(double stranded) RNA와 약 10개의 바이러스 유전자로 구성돼 있으며 바이러스의 크기는 약 70nM 정도다. 항암리오바이러스는 혈청3형(Reovirus type 3 Dearing) 야생형을 사용해 현재 북미와 유럽에서 국가의 지원 아래 각종 말기암을 대상으로 임상시험을 진행 중이다.
리오바이러스는 호흡기장관에 존재하는 무해한 바이러스로 1953년 호주 원주민 소아(3세)의 분변에서 처음 분리됐다(Aust J Exp Biol Med Sci. 1953;31:147-159).
1954년 당시 전 세계적으로 유행했던 소아마비 퇴치를 위한 연구를 진행하던 중 미국 오하이오주 신시네티에 사는 건강한 소아(9세 이하)의 분변에서 소아마비바이러스를 분리하는 과정에서 리오바이러스도 함께 분리됐다(Proc Soc Exp Biol Med 1954;87:655-661).
당시 데어링(Dearing)이라는 이름의 소아에서 분리된 리오바이러스(Reovirus type 3 Dearing strain: 리오바이러스 혈청3형 데어링)가 현재 북미와 유럽에서 임상시험에 사용되고 있다. 현재 필자가 이끌고 있는 단국의대 연구팀은 건강한 한국 소아의 분변에서 리오바이러스를 분리하기 위해 분변 샘플을 확보하고 있으며 한국에서 분리된 리오바이러스는 주로 아시아권의 암환자를 위한 치료제로 개발, 사용될 전망이다.
1963년 로젠 등의 보고에 의하면 리오바이러스를 사람에게 투여했을 때 병을 일으키지 않음을 확인했고(Am J Hyg. 1963;77:29-37), Orphan(고아)바이러스라는 명칭이 부여됐다. REOvirus는 Respiratory Enteric Orphan 바이러스의 약어다.
1960년에 영국 런던에 소재한 미들식스대학병원 연구진에 의해 리오바이러스가 암을 치료하는 기능이 있음이 동물실험을 통해 보고됐다(Nature 1960;187:72-73).
1977년과 1978년에는 미국 오클라호마대학 연구진 등은 리오바이러스가 정상세포에는 감염이 잘 일어나지 않는 반면 암세포에는 특이적으로 감염이 일어날 수 있음을 보고했다(J Virol. 1978;28:444-449, Arch Virol. 1977;54:307-315).
암세포만을 퇴치하는 이유
기존의 고정관념에서는 바이러스의 감염력이 질병을 일으키는 원인으로만 인식돼 왔다. 그러나 여러 문헌연구와 최근 항암바이러스 연구자들의 기초연구를 통해 바이러스가 내재적으로 보유하고 있는 복제감염력이 특정 바이러스에서는 인체나 동물에 전혀 해를 주지 않으면서 오히려 암세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있음을 알게 됐다. 이때 돌연변이가 일어나지 않은 정상세포에는 영향이 없다는 분자생물적 기작이 1998년 캐나다 캘거리대학의 패트릭 리(Patrick Lee) 연구진에 의해 처음 밝혀져 사이언스지와 분자생물학 논문에 발표됐다(Science 1998;282:1332-1334, EMBO J. 1998;17:3351-62).
이후 필자 등은 특정한 항암바이러스뿐 아니라 여러 필류의 항암바이러스들이 종양억제유전자의 돌연변이, 또한 결과적으로는 항암바이러스들의 복제감염력이 암세포에 특이적으로 작용해 암세포를 효과적으로 사멸함을 알게 됐고 이를 암전문학술지에 발표했다(Oncogene 2010;29: 3990-3996).
결국 항암바이러스의 복제감염력이 항암신약 개발에 직접적으로 적용된 것인데, 항암바이러스의 복제감염력에 의해 유도된 항암사멸기작에 대한 분자생물학적 기초연구를 통해서 항암바이러스학(Oncolytic virology)이라는 새로운 연구분야가 태동할 수 있었다.
필자는 항암분자생물학적 기작에 대한 연구 내용을 바탕으로 최근 중국정부로부터 암치료용도 특허등록을 부여받았다. 따라서 한국 주도로 리오바이러스를 사용한 아시아권의 암환자를 위한 항암바이러스제 신약개발이 가속화될 전망이다.
