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(BioIN + Issue + watch) : 바이오 이슈를 빠르게 포착하여 정보 제공항암바이러스치료제(oncolytic virothearapy)
- 등록일2021-12-30
- 조회수5006
- 분류레드바이오 > 의약기술
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발간일
2021-12-21
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키워드
#항암바이러스치료제#oncolytic virothearapy
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BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-91
항암바이러스치료제(oncolytic virothearapy)
◇ 3세대 항암제인 면역항암제 개발에 있어 항암바이러스(oncolytic virus)의 활용 가능성이 임상적으로 규명되면서 최근 항암바이러스치료제에 대한 관심이 고조되고 있으며, 특히 고형암 치료에 있어 CAR-T, CAR-NK 등 면역세포치료제의 한계점을 해결하는데 기여할 수 있다는 점에서 차세대 항암제로서 지평을 넓혀갈 수 있을 것인지 주목
▸주요 출처 : Science, Oncolytic virotherapy as immunotherapy, 2021.12.9.; BRIC 바이러스의 새로운 진화: 항암바이러스(Oncolytic virus), 2021.6; Nature, The KEYNOTE-811 trial of dual PD-1 and HER2 blockade in HER2-positive gastric cancer, 2021.12.15
▣ 3세대로 발전해온 항암제 개발에 있어 항암바이러스(oncolytic virus)는 최근에 주목받고있는 면역항암제 개발에 활용 가능
○ 항암제는 1세대 화학항암제, 2세대 표적항암제, 3세대 면역항암제로 개발
- 화학항암제는 암세포를 직접 공격하여 암세포를 제거하지만, 정상세포도 공격할 수 있어 부작용 발생이 문제
- 이러한 문제를 해결하기 위해 나온 표적항암제는 부작용은 줄이면서도 효과를 극대화한 항체치료제. 하지만 개인별로 표적 발현 양상이 달라 항암제를 사용할 수 없는 경우가 많기도 하고, 내성이 생기기도 하는 등의 문제 존재
- 3세대 면역항암제는 인체의 면역계를 강화하여 암세포에 대항하는 항암제. 2014년 PD-1을 표적으로 하는 키트루다(Keytruda)가 FDA 허가를 획득 이후 면역항암제 시장은 빠르게 증가
※ 현재까지는 면역항암제 중 PD-1, PD-L1, CTLA-4 등을 표적으로 하는 면역관문억제제(immune checkpoint inhibitor, ICI)가 주요했지만, CAR-T, CAR-NK와 같은 면역세포치료제가 활발하게 개발될 것으로 전망
○ 바이러스는 숙주세포 안에 들어가 증식하고, 복제된 바이러스가 나올 때 숙주세포를 용해(lysis)시켜 세포 밖으로 빠져나오는데, 항암바이러스치료제는 이러한 바이러스의 특성을 이용해 암세포를 제거하는 바이오의약품
- 항암바이러스는 암세포만 감염시켜 직접적으로 암세포를 파괴할 수도 있고, 동시에 파괴된 암세포에서 나오는 종양 관련 항원(tumor-associated antigen, TAA)들은 면역계를 활성화하여 암세포를 제거
- 대게 바이러스는 정상세포도 감염시킬 수 있어 항암바이러스는 암세포만 감염시킬 수 있도록 유전자를 조작하는 경우가 많음
※ 항암바이러스는 바이러스의 종류에 따라 허피스바이러스(herpesvirus), 아데노바이러스(adenovirus), 백시니아바이러스(vaccinia virus) 기반 항암바이러스 등으로 크게 분류할 수 있으며, 이 밖에 폴리오바이러스(poliovirus), 홍역바이러스(measles virus), 수포성 구내염 바이러스(vesicular stomatitis virus), 레오바이러스(reovirus) 등도 개발
▣ 항암바이러스는 종양 미세환경(tumor microenvironment)을 변화시켜 고형암 치료의 가장 큰 문제였던 cold tumor를 hot tumor로 전환
○ 항암바이러스는 cold tumor 안으로 침투하여 암세포를 용해시키고 여기에서 나온 종양 관련 항원뿐만 아니라, 다수의 바이러스 입자들에 의해서 암조직에서 면역반응이 활성화되면서 hot tumor로 변화
< 항암바이러스 감염에 의해 cold tumor가 hot tumor로 전환되는 과정 >
출처: Science, Oncolytic virotherapy as immunotherapy, 2021.12.9
○ 항암치료 효과를 높이기 위해 방사선요법, 화학항암제, 표적항암제, 면역항암제 등과의 조합을 통한 병용요법이 활발히 진행 중
- 일반적으로 임상 현장에서의 항암치료는 이를 뒷받침하는 실험실의 연구결과 보다 몇 년 뒤처졌는데 이제는 이러한 현상이 역전되어 ICI 개선을 위해 조합전략(병용요법)이 임상 현장에서 경험적으로 먼저 테스트 되는 상황
- ICI가 표준치료에 추가되면서 ICI와 화학요법 또는 방사선요법의 조합에 대한 임상적 적용이 비교적 쉽게 설계할 수 있으며, 상당한 효과를 보임
○ 최근 면역항암제 + 표적항암제 + 화학항암제 3중 조합(병용요법)에 관한 긍정적인 임상 3상 결과가 발표
- HER2 양성 위암 환자를 대상으로 기존에 표준치료로 사용되는 pembrolizumab (펨브롤리주맙, 면역항암제)과 화학요법에 trastuzumab(트라스투주맙, 표적항암제)를 추가하면 종양 크기를 현저하게 감소시키고, 일부 참가자에서 완전한 반응을 유도한다는 3상 임상시험 중간분석 결과를 발표
※ 논문 저자에 연세대병원 암센터의 정현철 교수 참여(Nature, The KEYNOTE-811 trial of dual PD-1 and HER2 blockade in HER2-positive gastric cancer, 2021.12.15.), 임상시험명 : KEYNOTE-811(https://clinicaltrials.gov, NCT03615326),
▣ 항암바이러스 또한 단독투여보다 병용요법에서 더 좋은 결과가 도출
○ HSV-1 기반 항암바이러스와 방사선치료 병용요법의 경우, 암세포에 방사선을 조사하면 특정 단백질들이 과발현되는데,
- 그 과정에서 바이러스 promoter가 활성화되고 암세포의 DNA 복구가 항암 바이러스에 의해 억제되어 암세포의 증식을 효율적으로 억제하는 결과를 확보
○ CAR-T, CAR-NK 등 면역세포치료제가 활발히 개발되고 있는 상황을 고려하여 항암바이러스와 면역세포치료제와의 병용도 점차 확대될 것으로 전망
- 면역세포치료제는 고형암 치료가 어려운데, 혈액암과 달리 면역세포가 고형암 부위로 이동해서 침투해야 하는데 이 부분에 한계가 존재하며,
- CAR가 인지할 수 있는 암 항원에 접근하기가 매우 어렵다는 점, cold tumor에서 면역세포가 제대로 활성화되지 못할 수 있다는 점 등이 있음
○ 면역세포치료제가 가진 문제를 항암바이러스가 해결할 수 있을 것으로 기대
- 아직까지는 항암바이러스와 면역세포치료제의 병용은 연구실이나 전임상 수준에서 이루어지고 있지만, 그 가능성이 클 것으로 전망
- 항암바이러스의 단독 사용으로도 면역세포들을 암세포 쪽으로 침투시키는 것이 가능하지만, 암환자의 약해진 면역체계로는 한계가 있으므로 이 둘을 병용하여 사용하면 상승 효과가 있을 것으로 예상
- 다만, 항암바이러스와 면역세포치료제가 얼마의 시차를 두고, 어떠한 방식으로 투입할 것인지에 대한 연구가 필요
※ 항암바이러스를 이용하여 종양 미세환경 등을 면역세포가 침투하기 용이하게 하고, 동시에 항암바이러스가 면역세포를 쉽게 끌어들이거나, 효율적으로 활성화할 수 있는 cytokine 등을 발현하게 한 다음 면역세포치료제를 투여하는 방식이 일반적일 것으로 예측
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