바이오인

 [2023 바이오 미래유망기술(상)] 개인 맞춤형 암백신 현재와 미래

남진우/ 한양대학교 교수, 한양생명과학기술원 부원장

◈ 목차

1. 암백신의 개념

2. 개인 맞춤형 암백신

3. 종양 특이적 네오 항원 탐지 기술

  가. 유전체 기반 변이와 네오항원 탐지

  나. 전사체/단백체기반 네오 항원 탐지

  다. 네오항원 면역원성 예측

4. 개인맞춤형 암백신 임상시험 현황

5. 개인 맞춤형 암백신 설계/생산 플랫폼

  가. RNA기반 암백신 설계 기술

  나. 단백질/펩타이드 기반 암백신 설계 기술

  다. 개인맞춤형 최적 백신 설계·생산·품질평가 플랫폼 구축 기술

  라. 개인 맞춤형 암 백신 라이브러리 구축 기술

  마. In-situ 암백신 개념

◈본문

1. 암백신의 개념

암백신은 암을 일으키는 바이러스나 세포를 대상으로 암을 예방하는 협의의 개념을 넘어서 현재는 암을 치료할 수 있는 치료용 암백신의 개념으로 확장하고 있다. 특히 면역시스템의 이해를 통해 강력한 백신 제조가 가능해져, 예방을 넘어 치료 목적의 암백신 임상 실험을 수행하는 단계에 이르렀다. 백신을 사용하여 암을 치료하는 개념은 1900년 초반 William Coley에 의해 처음 소개되었으며, 사멸된 Streptococcus와 Serratia를 암에 처리하여 치료용 목적으로 사용하고자 하였고, Lyolid Old에 의해서도 1950년에 Bacillus Calmette-Guerin(BCG)를 이용한 유사한 치료용 백신의 개념이 사용되었다(Lin et al., 2022). 하지만 최근에 Antigen을 좀 더 직접적으로 도입하기 위해, 암세포 자체, 펩타이드, RNA 또는 DNA를 더 많이 사용하고 있다(Melief, et al., J. Clin. Invest, 2015).

많은 사람들이 면역치료제와 암백신의 차이나 그 관계를 혼동하는 경우가 많다. 면역관문 저해제를 이용한 암면역 치료제가 프라임된 암반응 T-세포에 의해 침투된 염증성 암을 치료한다면, 면역치료제는 암세포의 특이 돌연변이를 표적하는 항체를 도입하여 치료하는 방식으로 진행된다. 반면, 암백신은 대부분 암을 일으키는 원인 바이러스나 암세포를 표적하는 항원을 새롭게 도입하여(네오항원), 프라임된 암반응 T-세포를 생성하여 암을 치료하는 목적으로 진행된다(그림 1). 프라임된 암반응 T-세포는 Vaccination을 통해 Memory T-세포 형성을 통해 지속적인 치료 및 예방 효과를 가질 수 있게 된다(Blass et al., 2021).

그림 1. 네오항원 기반 암백신과 암특이 Memory T-세포 변화.

출처: Blass E., et al., Nature Reviews Clinical Oncology, 2021.

암백신을 개발하는 단계에서 중요한 요소는 암백신으로 사용할 항원이 결정되었는지에대한부분이다(Lin,etal.,2022). 항원이 결정되지 않은 경우는 In-situ나 Ex-vivo 방법을 통해 항원표현세포를 주입하거나 항원표현세포가 만들어 지도록 유도하는 방법을 사용하지만, 일반적으로 암백신의 개발은 항원이 결정된 이후에 진행된다(그림 2). 이때 항원의 결정은 개인 암환자의 유전체 분석을 통해 암유래 변이가 네오항원으로 규명되는 경우이며, 1) 여러 암환자에서 공통적으로 발견되는 경우는 범용 암백신으로 2) 특정한 환자나 특정한 암세포에서만 발견된 경우는 개인 맞춤형 암백신으로 개발될 수 있다. 본 보고서에서는 개인 맞춤형 암백신 개발에 대한 최근 연구내용과 미래에 대해 정리하고 있다.

...................(계속)

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.