새 항암 면역치료, 초기 임상서 놀라운 효과…면역관문억제제의 심장 위험 줄이는 연구도

재설계된 항암 면역치료가 초기 임상에서 전신의 종양을 파괴하는 효과를 보였고, 환자의 절반에서 암이 줄었으며 2명에서는 완전히 사라졌다. 변형 약물 2141-V11의 1상 임상시험 (phase 1 clinical trial) 결과는 학술지 Cancer Cell에 게재됐다.

연구에 참여한 12명 가운데 6명에서 종양이 줄었다. 이들 중 2명은 완전 관해 (complete remission)를 경험했는데, 이는 암이 완전히 사라졌음을 뜻한다. 임상에는 흑색종, 신세포암, 다양한 형태의 유방암 등을 포함한 여러 종류의 전이성 암 환자가 참여했다.

연구진은 특이한 현상을 관찰했다. 치료는 약물을 주사한 종양에만 영향을 미치지 않았다. 신체 다른 부위에 있는 종양도 면역세포에 의해 줄어들거나 제거됐다. 한 흑색종 환자는 다리와 발에 수십 개의 전이성 종양이 있었다. 허벅지의 종양 1개에만 여러 차례 주사한 뒤 다른 모든 종양이 사라졌다.

이 약물은 Rockefeller University 연구진이 개발한 공학적으로 설계된 CD40 작용제 (agonist) 항체다. CD40은 특정 면역세포 표면에 존재하는 수용체다. CD40이 활성화되면 면역계가 더 강한 반응을 일으키도록 신호를 보내 항종양 면역을 유도하고 암을 표적하는 T세포를 생성하는 데 도움을 준다.

2018년 연구팀은 Rockefeller의 Therapeutic Development Fund의 지원을 받아 2141-V11 항체를 공학적으로 설계했다. 이 기금은 이사회 멤버인 Julian Robertson이 설립했고 Black Family Foundation이 이어갔다. 재설계된 항체는 인간 CD40 수용체에 강하게 결합하며, 특정 Fc 수용체와 상호작용해 교차결합 (crosslinking)을 개선하도록 변형됐다. 실험실 연구에서 새 설계는 종양에 대한 면역 공격을 유도하는 효율이 약 10배 더 높은 것으로 나타났다.

연구진은 약물 전달 방식도 바꿨다. 전통적으로 CD40 치료는 정맥 내 주입으로 투여됐다. CD40 수용체가 전신에 존재하기 때문에 많은 정상 세포가 약물을 흡수해 독성 부작용으로 이어질 수 있었다. 대신 연구팀은 치료제를 종양 내에 직접 주사했다. 임상 참가자 중 누구도 과거 CD40 약물과 연관됐던 중증 부작용(예: 전신 염증, 위험할 정도로 낮은 혈소판 수치, 간 손상)을 겪지 않았다.

암이 사라진 2명의 환자는 각각 흑색종과 유방암 환자였다. 두 암 모두 공격성이 강하고 재발이 잦은 것으로 알려져 있다.

한편 별도의 연구에서는 2011년 이후 암 치료를 혁신해온 면역관문억제제 (immune checkpoint inhibitors, ICIs)와 관련된 심장 위험을 크게 줄일 수 있는 방법을 규명했다. Cincinnati Children's의 과학자들은 2026년 2월 20일 Journal of Experimental Medicine에 연구 결과를 발표했다.

면역관문억제제는 암세포가 면역계로부터 숨기 위해 사용하는 ‘체크포인트’ 단백질의 신호를 차단함으로써 작동한다. 이를 통해 체내 T세포가 종양세포를 인지하고 파괴할 수 있게 된다. 그러나 ICI를 투여받는 전체 암 환자의 약 2%에서는 치료가 심근염 (myocarditis)—즉 심장 근육의 염증—을 유발할 수 있다. 이 합병증은 환자의 암이 호전되더라도 약 절반에서 사망으로 이어진다.

연구팀은 면역관문억제제 유발 심근염을 정확히 모사하는 새로운 마우스 모델을 공학적으로 제작했다. 일련의 고도 실험을 통해 연구팀은 합병증의 핵심 동인으로 CD8 T세포 유래 종양괴사인자 (tumor necrosis factor, TNF)를 지목했다.

연구팀은 이 면역관문억제제 합병증이 종양이 체내의 암 특이적 T세포를 탈진시키는 데서 비롯되는 것이 아니라, 암세포뿐 아니라 정상 심장 근육세포도 표적으로 인식하는 ‘자가반응성’ (autoreactive) T세포의 새로운 생성이 유도되면서 발생한다고 밝혔다.

연구팀은 마우스에서 TNFR2 유전자 산물을 통해서만 TNF 신호를 선택적으로 차단하면 심장에서 염증성 연쇄반응이 시작되는 것을 막을 수 있음을 보였다. 면역관문억제제는 TNF 신호가 심장 근육세포 (cardiac myocytes)의 항원에 특이적인 CD8 T세포를 유발하도록 하며, 이는 생명을 위협하는 부정맥으로 이어진다. 표적화된 TNF 차단 방법은 마우스 모델에서 이러한 연쇄반응을 예방했다.

사람에서 제한적으로 표적화한 TNF 억제제가 안전할지, 그리고 환자가 이러한 약물을 얼마나 오래 복용해야 할지는 추가 연구가 필요하다. TNFR2-특이 항체는 아직 개발 단계에 있다. 연구팀은 유사한 접근법이 다른 장기에 영향을 미치는 면역 관련 이상반응도 예방할 수 있는지 여부도 규명하고자 한다.