암 면역치료로 인한 치명적 심근염을 예방하는 방법 밝혀져

Cincinnati Children's의 과학자들이 면역 체크포인트 억제제 기반 암 치료로 인해 발생할 수 있는 치명적 심장 염증의 위험을 크게 낮출 수 있는 방법을 발견했다. 관련 내용은 2026년 2월 20일 Journal of Experimental Medicine에 게재됐다.

면역 체크포인트 억제제 (immune checkpoint inhibitors, ICIs)는 면역계가 종양세포를 인지하고 공격하도록 해 암 치료를 혁신적으로 변화시켰다. Keytruda와 Opdivo 같은 약물은 전이성 암을 겪는 많은 환자에게 희망을 제공하고 생존 기간을 연장해 왔다. 그러나 ICI를 투여받는 전체 암 환자의 약 2%에서는 치료가 심근염—심장 근육의 염증—을 유발할 수 있다. 이 합병증은 환자가 암에서 살아남더라도 약 절반이 사망할 정도로 치명적이다.

연구팀은 면역 체크포인트 억제제 유발 심근염을 정확히 모사하는 새로운 마우스 모델을 제작했다. 일련의 첨단 실험을 통해 연구팀은 합병증의 핵심 유발 요인을 특정했는데, 바로 CD8 T 세포 유래 종양괴사인자(TNF)였다.

이번 연구는 심근염이 기존에 추정되던 것처럼 종양 특이 T 세포의 소진 때문이 아니라, 심근세포(cardiac myocytes)를 표적으로 하는 자가반응성 CD8+ T 세포가 생성되면서 발생한다는 점을 밝혔다. 체크포인트 억제제는 TNF 신호전달이 심근세포 항원에 특이적인 CD8 T 세포를 유발하도록 허용하며, 이는 결국 생명을 위협하는 부정맥으로 이어진다.

연구는 심근세포에서 TNFR2 수용체를 통한 TNF 신호전달이 심근염을 지속시키는 데 핵심적 역할을 한다는 점을 강조한다. 이어 연구팀은 마우스에서 TNFR2 유전자 산물을 통해 TNF 신호전달을 선택적으로 차단하면 심장에서 염증성 순환이 시작되는 것을 예방할 수 있음을 보였다. 이러한 표적 억제는 항종양 면역반응을 약화시키지 않으면서 심근염의 원인이 되는 염증 연쇄반응을 중단시켰다.

Cincinnati Children's 면역학 분과( Division of Immunology ) 책임자이자 공동 교신저자는 "이번 연구는 항종양 효능과 심장 독성을 분리할 수 있는 방법을 보여주는 매우 중요한 발견을 했다. 이 결과는 면역 체크포인트 차단 치료를 받는 암 환자에서 면역 관련 이상반응 (immune related adverse events)을 치료하거나 피하는 데 중대한 함의를 갖는다"라고 말했다.

공동 교신저자인 분자 심혈관 생물학 분과( Division of Molecular Cardiovascular Biology ) 책임자는 "우리는 마우스 모델에서 이 순환을 막기 위해 표적 TNF 차단 방법을 사용했다. 이 결과가 사람에서도 재현된다면, TNF 차단은 ICI의 항종양 이점을 해치지 않으면서 심장 독성을 예방해야 한다"라고 밝혔다.

MD-Ph.D. 과정 학생 1명이 제1저자로서 연구를 주도했다.

면역 체크포인트 억제제는 암세포가 면역계로부터 숨기 위해 사용하는 "체크포인트" 단백질의 신호를 차단하는 방식으로 작동한다. 그 결과 체내 T 세포가 종양세포를 인지하고 파괴할 수 있게 된다. 2011년 미국에서 전이성 흑색종 치료를 위해 최초의 약물(Yervoy)이 승인된 이후, 이러한 치료는 다양한 암에서 치료 성적을 혁신적으로 바꿔 왔다. 발명자인 James Allison과 Tasuku Honjo는 이 발견으로 2018년 노벨 생리의학상을 받았다.

사람에서 사용하기에 안전한, 좁게 표적화된 TNF 억제제가 가능할지와 환자가 이러한 약물을 얼마나 오래 복용해야 하는지 등을 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. TNFR2 특이 항체는 아직 개발 단계에 머물러 있다. 연구팀은 또한 비슷한 접근법이 다른 장기에 영향을 미치는 면역 관련 이상반응도 예방할 수 있는지 규명하고자 한다.

Cincinnati Children's의 공동저자에는 여러 연구자가 포함됐다. 또한 다음 핵심 서비스도 연구에 기여했다: Veterinary Services Facility, Research Flow Cytometry Core, Transgenic Animal and Genome Editing Facility, Integrated Pathology Research Facility, Bio-Imaging and Analysis Facility.