미토콘드리아, T세포 활성화로 면역항암제 ‘부스터’될까

PD-L1 관문과 독립적 작용으로 면역세포 활성산소 조절

기사입력 2020-06-02 06:00     최종수정 2020-06-04 09:08 프린트하기 메일보내기 스크랩하기 목록보기   폰트크게 폰트작게

미토콘드리아가 면역세포를 활성화한다는 연구 결과에 따라 면역항암제와 병용 시 항암 효과를 촉진시킬 수 있을 것으로 나타났다.

한국약제학회지(journal of pharmaceutical investigation) 5월호에 게재된 '미토콘드리아 타깃 전략과 암, 다른 질환 치료에 응용' 논문에서 유안 후앙(Yuan Huang) 연구팀은 "미토콘드리아는 세포의 활동에 필요한 에너지인 ATP(아데노신-3-인산, adenosine–3phosphate)를 합성하고 내인성 세포사멸(intrinsic apoptosis) 조절에 중요한 역할을 한다"며 "여러 질환, 특히 암을 치료할 차세대 타깃으로 떠오르고 있다"고 언급했다.

연구팀에 따르면 최근 세포사멸 통로를 개선할 수 있는 약물이 종양 치료에 효과적인 전략임이 확인되면서 면역항암제에도 미토콘드리아를 이용한 연구가 나타나기 시작했다.

일례로 PD-1/PD-L1 관문 억제제를 들 수 있다. 관문억제제는 최근 임상연구에서 진전을 나타내며 두발루맙(상품명 임핀지주), 펨브롤리주맙(상품명 키트루다), 니볼루맙(상품명 옵디보)과 같은 몇몇 단일항체가 비소세포폐암과 흑생종 치료에 대해 FDA로부터 승인 받은 바 있다.

다만 면역항암제는 몇 가지 심각한 면역 연관 부작용과 높은 가격, 소수의 환자에게만 혜택이 있다는 점은 임상에서 여전히 제한적으로 나타나고 있다.

이에 연구자들은 종양 세포가 PD-L1 외에도 면역억제적 미세환경을 통한 T세포 침투와 활성화를 억제할 수 있다는 것을 입증하면서 이 같은 발견이 면역항암제에 상호보완적인 역할을 해줄 것이라고 예측했다.

연구팀에 따르면 종양 미세환경에서 T세포의 미토콘드리아 대사가 억제되면 ATP 생산을 억제하고 T세포의 확산을 줄이고 분화해 종양 사멸 효과를 일으켜 일명 세포 고갈(T cell exhaustion) 현상이 나타난다는 것. 즉 이는 미토콘드리아의 대사가 T세포 대사에 큰 영향을 준다는 것을 뜻한다. 

연구팀은 “미토콘드리아 대사 과정은 면역세포의 활성화를 일으키지만 PD-1 관문 조절과는 독립적으로 작용 한다”며 “미토콘드리아 대사의 조절과 회복은 면역항암제와 함께 적용 시 약물의 효과를 더 높일 수 있는 접근법이 될 것"이라고 언급했다.

덧붙여 “미토콘드리아를 타깃한 나노입자 약물 전달 연구로 활성산소(ROS)를 조절함에 따라 선천성, 후천성 면역 시스템의 종양 억제를 87% 가량 증가시킬 수 있다”며 “아직 면역 반응에 대한 미토콘드리아의 역할은 잘 알려지지 않았지만, 차세대 면역항암제 개발에 적극 응용될 것으로 전망한다”고 전했다. 

국내에서 미토콘드리아를 이용한 항암제 개발은 바이오업계에서도 이어지고 있다.

미토이뮨테라퓨틱스는 사이토카인으로 인한 염증 반응을 억제할 뿐 아니라 세포 괴사를 막을 수 있는 'MIT-001'을 개발해 희귀질환뿐 아니라 면역억제제, 항암보조제로 개발할 계획이다.

엘마이토 테라퓨틱스의 'LMT503'은 암세포 에너지 대사를 조절하면서 동시에 면역세포를 활성화시켜 암을 치료할 것으로 기대되는 저분자 화합물로 작년 삼양바이오팜과 기술이전을 계약한 바 있다.
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