KAIST, 면역항암 막는 핵심 인자 첫 발견…"새 폐암 치료제 개발"

조광현 교수팀, 폐암세포 면역회피능력 되돌릴 인자 발굴 효과적 면역항암치료 가능성 입증, 국제학술지에 게재 바이오리버트㈜에 기술 이전, 동반치료제로 개발 나서

[대전=뉴시스] KAIST 연구진이 폐암 마우스 모델을 통해 DDX54 억제할 경우 암세포의 면역회피능을 되돌려 면역항암치료 민감성이 강화됨을 규명했다. 연구 모식도.(사진=KAIST 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 면역항암치료를 방해하는 핵심인자를 최초로 발굴해 폐암치료의 새 길을 열었다. 이 기술은 민간기업으로 이전돼 2028년 임상진행을 목표로 치료재 개발연구가 진행 중이다.

한국과학기술원(KAIST·카이스트)은 바이오및뇌공학과 조광현 교수팀이 폐암세포의 면역회피능력을 결정짓는 핵심인자 'DDX54'를 발굴하고 이 물질을 억제하면 암 조직으로 면역세포 침투가 증가해 면역항암치료 효과가 크게 개선된다는 사실을 입증했다고 8일 밝혔다.

면역항암치료는 면역세포의 공격을 도와주는 항PD-1(anti-PD-1) 또는 항PD-L1(anti-PD-L1) 항체를 이용한 뛰어난 치료법이지만 치료 반응률이 낮아 실제 치료혜택을 받는 환자군은 극히 제한적이다.

이에 따라 반응 가능성이 높은 환자를 선별키 위한 바이오마커 연구로 최근 종양돌연변이부담(TMB)이 FDA에서 면역항암치료의 바이오마커로 승인됐다.

이는 유전자 돌연변이가 많이 생긴 암일수록 면역항암치료에 반응할 가능성이 높다는 의미다.

그러나 TMB가 높아도 면역세포의 침윤이 극도로 제한되는 소위 '면역사막(Immune-desert)' 형태의 암이 여전히 다수 존재한다는 것이 밝혀져 면역항암치료 반응 또한 매우 낮은 것으로 보고되고 있다.

이번 카이스트 연구성과는 면역세포 침윤이 매우 낮은 폐암 조직을 대상으로 발굴한 핵심인자를 억제하면 면역관문억제제를 활용한 면역항암치료의 내성을 극복할 수 있음을 밝힌 사례로 의의가 크다.

조 교수팀은 면역회피가 발생된 폐암환자 유래 전사체 및 유전체 데이터로부터 시스템생물학 연구를 통해 유전자 조절네트워크를 추론하고 이를 분석 폐암세포가 면역회피능을 획득하는 핵심 조절인자를 찾아냈다.

또 이 핵심인자를 동종(Syngeneic) 폐암 마우스 모델에서 억제한 뒤 면역항암치료 반응성을 조사한 결과, T 세포와 NK세포 등 항암 면역세포의 조직 내 침윤이 크게 증가하고 동시에 면역항암치료 반응성이 현저히 높아진다는 사실을 확인했다.

특히 단일세포 전사체 분석 및 공간전사체 분석 결과, 발굴된 핵심인자를 제어하는 동반치료가 면역항암치료를 통해 암 억제 효과를 갖는 T 세포와 기억 T 세포의 분화를 촉진하며 암세포 성장을 돕는 조절 T 세포와 탈진된 T 세포의 침윤을 억제하는 효과가 있음을 밝혀냈다.

이번 연구에는 KAIST 공정렬 박사(제1저자), 이정은 연구원(공동 제1저자), 한영현 박사가 참여했으며, 미국 국립과학원(National Academy of Sciences, NAS)에서 출간하는 국제 저널 '미국국립과학원회보(PNAS'에 지난 2일자로 게재됐다.(논문명:DDX54 downregulation enhances anti-PD1 therapy in immune-desert lung tumors with high tumor mutational burden)

현재 이 기술은 교원창업기업 바이오리버트㈜로 이전돼 면역항암치료제의 실동반치료제로 개발 중이다.