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BioINwatch

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항암바이러스치료제(oncolytic virothearapy)

  • 등록일2021-12-30
  • 조회수1525
  • 분류레드바이오 > 의약기술,  제품 > 바이오의약
  • 발간일
    2021-12-21
  • 키워드
    #항암바이러스치료제#oncolytic virothearapy
  • 첨부파일


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 >

                                 noname01.png

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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