전염성이 강력한 홍역바이러스
전염성이 강력한 홍역바이러스
  • 김만복
  • 승인 2014.11.28 10:22
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수용체 과발현으로 선택적 감염 일으켜 암세포 사멸


  1 항암리오바이러스
  2 항암 헤르페스바이러스
  3 항암백시니아폭스바이러스
  4 항암믹소마폭스바이러스
  5 항암다람쥐폭스바이러스
  6 항암홍역바이러스 
  7 항암파보바이러스












수용체 과발현으로 선택적 감염 일으켜 암세포 사멸
성체줄기세포에 탑재해 항암효과 상승 기대

1971년 우간다 Makerere 의대서
홍역바이러스 감염 림프종 환자
암 자연치유 사례 발표

Edmonston 홍역바이러스 사용한 치료
메이요클리닉서 임상연구 활발


미국 국립보건원 지원 아래
난소암·중피종양·두경부암 등
임상1상 진행 중


항암홍역바이러스란

항암홍역바이러스(Oncolytic Measles Virus)란 복제가능(감염력) 바이러스로서 야생형 혹은 약독화된 바이러스를 그대로 사용하거나 특정 유전자를 삽입해 암의 진단 및 치료에 사용하는 바이러스다. 홍역바이러스 유전자는 단가닥(single stranded) RNA로 구성돼 있으며 대략 6개의 바이러스 유전자를 보유하는데 바이러스의 크기는 150nM 정도로 여러 바이러스 종류 중 중간 정도 크기에 속한다. 항암홍역바이러스는 큰 분류로는 파라믹소바이러스(Paramyxoviridae)에 속하며 현재 임상시험에 사용 중인 약독화된 Measles virus(Edmonston strain)는 모빌리바이러스(Morbillivirus) 속(genus)에 해당한다.

약독화된 Measles virus는 1950년대에 홍역을 앓던 에드몬스톤(Edmonston)이라는 아이의 혈액에서 야생형을 분리하고 연속적인 세포계대배양을 통해 백신접종에 사용할 수 있도록 바이러스의 자연 독성을 약독화한 strain을 분리했다. 처음 분리한 어린이의 이름을 따 Edmonston strain이라 명명했다.

항암홍역바이러스의 유래는
홍역에 대한 질병의 발견은 9세기까지 거슬러 올라가며 아랍 의사인 Abu Becr에 의해 홍역과 천연두의 증상을 구분할 수 있었다. 그의 설명에 따르면 천연두와 증상이 다른 홍역의 발생은 6세기까지 거슬러 올라간다. 백신이 없었던 과거에는 홍역이 천연두와 비견될 정도로 강한 전염성으로 인해 엄청난 사상자를 내는 바이러스 질병이었다.
1954년 Enders와 Peebles가 홍역을 앓고 있는 David Edmonston이라는 아이의 혈액에서 야생형 홍역바이러스 자체를 처음 분리했고, 이 아이의 혈액을 인간신장세포에 감염시켜 계대배양했다(Proc Soc Exp Biol Med. 1954;86:277-286). 이후 야생형 홍역바이러스의 자연 독성을 감쇠시키기 위해 닭배아세포, 고양이신장세포, 개신장세포 등에 감염하고 연속계대배양을 실시해 약독화된 백신용 바이러스를 분리하게 된다(Am J Dis Child. 1962;103:282-287).

현재 항암바이러스로 임상에 적용되고 있는 홍역바이러스는 이러한 약독화 과정을 거쳐서 분리된 Edmonston strain이며 항암바이러스로 이용되기 전에는 홍역퇴치를 위한 홍역예방 백신으로도 오랫동안 사용됐으며 지금도 MMR 백신(홍역, 볼거리, 풍진 혼합백신)으로 사용되고 있다.  

초기 연구들

 
1971년 우간다에 있는 Makerere 의과대학의 Bluming과 Ziegler는 홍역바이러스에 감염된 림프종 환자가 자연치유된 사례를 발표했다(Lancet 1971;2:105-106). 야생형 홍역바이러스가 림프종 환자에 자연감염해 강력한 항암효과를 나타낸 것이 보고된 것이다. 암세포에 특이적으로 감염하는 기작으로는 암세포 표면에 홍역바이러스 수용체(CD46/SLAM)가 과발현됨으로써 정상세포에 비해 높은 감염성을 나타낸다고 한다(Curr Opin Mol Ther. 2006;8:314-321).

2004년에는 미국 메이요클리닉 연구진들에 의해 Edmonston 홍역바이러스가 여러 종류의 인간암세포에 잘 감염될 수 있음을 보여줬으며 바이러스의 추적 및 항암효과를 증진하기 위해 갑상선에서 요오드의 이동통로로 알려진 소듐 요오드 동반수송체(sodium iodide symporter, NIS)를 리포터 유전자로 바이러스 유전자에 탑재해 바이러스 추적영상이나 방사선 치료적 병용효과를 동물실험을 통해 확인하기도 했다(Blood 2004;103:1641-1646).

임상시험 적용 중
 
최근 Edmonston 홍역바이러스를 사용한 임상이 메이요클리닉 연구진들에 의해 활발히 진행되고 있는데, 미국 국립보건원의 지원 아래 말기 난소암(NCT00408590), 중피종양(Mesothelioma; NCT01503177), 두경부암(NCT01846091) 등에 대한 임상1상이 진행 중이며, 항암바이러스의 종양추적효과를 증대시키기 위해 지방유래줄간엽줄기세포를 사용하는 임상(NCT02068794)도 활발히 진행되고 있다. 이는 성체줄기세포가 암세포를 추적하는 미사일과 같은 기능을 수행하기 때문이며 앞으로 성체줄기세포에 항암바이러스를 탑재시키는 전략이 다른 항암바이러스에도 활성화될 것으로 전망된다(J Transl Med. 2013 Jan 24;11:20. doi: 10.1186/1479-5876-11-20). 또한 다발골수종에 대한 임상(NCT00450814)도 진행 중인데, 이는 홍역바이러스가 과거 림프종양에 대한 자연감염치유 사례를 다른 혈액종양 치료에까지 응용한 것으로 보인다.

필자는 다양한 DNA 항암바이러스를 연구함에 따라 향후 단가닥 RNA 바이러스인 홍역바이러스의 효능과 병합할 수 있는 항암바이러스 병용연구를 진행함으로써 DNA/RNA 항암바이러스복합제를 사용, 아시아권의 각종 난치성 암환자를 위한 항암바이러스제 신약개발이 가속화될 전망이다. 
단국의대 교수·의과학교실



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