한국원자력의학원은 김재성 박사 연구팀이 방사선 치료와 표적항암치료를 병행했을 때 면역억제세포(면역의 활성화를 억제해 종양에 면역세포인 T세포 침투를 막아 암 치료를 방해함. 면역억제세포로는 조절 T 림프구, 골수유래 면역억제 세포, 대식세포 등이 있음) 발생을 감소시키고 방사선 치료 부위의 암세포뿐만 아니라 전이암까지 제거되는 전신 항암면역치료 효과를 확인했다고 밝혔다. 

 최근 면역체계를 작동시켜 암세포를 제거하는 면역관문억제제(면역관문억제제: 면역세포인 T세포의 활성화를 억제하는 면역관문 단백질을 차단해 T세포를 활성화시켜 암세포를 공격할 수 있는 환경을 조성함)와 같은 면역치료제가 방사선 치료와 함께 쓰이면서 방사선 치료 후 종양 내 면역억제세포 발생으로 생길 수 있는 면역억제 환경을 완화해 암 재발 및 전이를 막는 탁월한 항암치료 전략으로 각광받고 있다. 

그러나 면역관문억제제는 매우 고가이고, 일부 암에서는 치료 반응이 없어 효과는 뛰어나고 비교적 저렴한 새로운 방사선 병용 항암면역치료제 개발이 필요한 실정이다. 
    
연구팀은 기존에 진행한 연구에서 면역세포 조절인자를 저해하여 면역억제세포를 감소시켜 항암치료 효과가 증진되는 것에 착안하여 방사선 치료 후 나타날 수 있는 종양 내 면역억제세포 발생을 차단하여 치료효과를 높일 수 있을 것이라는 가설을 세웠다.

김재성 박사팀은 새롭게 발굴한 신약후보물질을 방사선 치료와 병행하는 실험을 통해 항암면역이 활성화되고 항암치료효과가 증진되는 것을 확인했다.

먼저, 대장암을 이식한 실험쥐 15마리에 신약후보물질(BR101801) 투여와 방사선 치료를 병용한 결과, 모든 쥐에서 종양 크기가 92.8%로 감소하는 종양 성장 억제 효과를 관찰했으며, 8마리의 실험쥐에서 종양이 완전히 소멸되는 완전관해를 확인했다.

또한, 암 세포를 직접 파괴하는 핵심적인 항암면역 CD8 T 림프구의 암 세포 살상능력을 나타내는 살상능 45.7% 증가 및 항암 특이적 면역반응 9.9% 증가를 확인했으며, 값이 높을수록 치료 예후가 좋은 ‘효력 T/조절 T 림프구*’ 비율은 방사선 치료만 했을 때 0.9, 신약후보물질(BR101801)만 투여했을 때 1.5, 방사선 병용 치료를 할 때 가장 높은 값 4.6을 유지했다.

이와 함께 면역기억에 관여하는 면역세포 중 하나인 기억 T세포**의 생성을 증가시켜 암 재발이 없었다.

특히 실험쥐 13마리 중 7마리에서 국소적인 방사선 치료만으로도 종양부위 뿐 아니라 전이암에서 종양 크기가 93.4%로 감소하는 성장 억제 효과와 함께 전신항암효과를 입증했으며, 이미 치료가 끝난 실험쥐에 종양을 다시 이식했을 때 약 4주간 종양이 자라지 않는 것을 관찰하고 장기간 항암효과 증가 및 재발 억제효능을 확인했다.

방사선 병용 항암면역치료제로의 개발 가능성을 입증한 이번 연구 결과는 종양면역학 분야 국제 학술지 ‘저널 포 이뮤노테라피 오브 캔서(Journal for immunotherapy of cancer; IF13.751)’ 2022년 3월 14일자 온라인판에 게재됐다.

김재성 박사는 “고형암뿐 아니라 치료가 쉽지 않은 전이암의 치료효과를 확인하여 방사선 항암치료효과를 획기적으로 개선할 수 있는 가능성을 제시한 연구”라며, “앞으로 방사선병용 항암면역치료제 개발에 박차를 가해 난치암 환자분들에게 빨리 치료혜택이 돌아가기를 기대한다”고 말했다. 

이번 연구는 과학기술정보통신부의 첨단방사선융합치료 기술개발사업(방사선치료 물질 확보 및 선도 기술 연구), 중견연구자지원사업, 보령제약 수탁사업지원을 받아 수행됐다.

이영수 기자 juny@kukinews.com