암은 인간의 면역계가 자력으로 퇴치하기 어려운 질병이다.
주된 이유 중 하나는 암 종양이 면역계를 회피하는 위장술을 쓴다는 것이다.
면역계가 암세포를 효율적으로 공격하려면 먼저 암세포를 ‘외부 침입자’로 식별해야 한다.
그런데 암세포는 종종 면역계의 식별 표적이 되는 분자적 특징을 감추곤 한다.
이렇게 암세포와의 경쟁에서 뒤진 면역계를 돕기 위해 개발된 게 CART 같은 ‘입양 세포 치료'(ACT)다.
암 환자에게서 T세포를 분리한 뒤 암세포를 식별하고 공격하는 능력을 강화해 다시 환자에게 주입하는 치료법이다.
문제는 이런 ACT마저 내성이 생긴 진행성 고형암 등에는 효과가 없다는 것이다.
암 종양의 면역 치료 내성을 우회하는 획기적인 복합 치료법(combination therapy)을 미국 애리조나대 과학자들이 개발했다.
연구팀은 ‘종양 세포 붕괴성 바이러스'(oncolytic virus)에 감염된 T세포가 암 종양의 위장술을 분쇄하고 암세포의 프로그램 예정사를 유도한다는 것을 확인했다.
이 대학의 그랜트 맥파든 교수팀이 수행한 이 연구 결과는 25일(현지 시각) 저널 ‘캔서 셀'(Cancer Cell)에 논문으로 실렸다.
맥파든 교수는 애리조나대 ‘면역 치료, 백신, 바이로테러피를 위한 바이오디자인 센터’의 현직 소장이다.
새로 개발된 치료법은 한마디로 면역 치료의 단점을 바이로테라피(virotherapyㆍ바이러스 치료)로 보완한 것이다.
바이로테라피는 치료제로 변환한 바이러스를 암 환자의 몸에 주입해 암세포만 파괴하는 것이다.
여기에 쓰이는 종양 세포 붕괴성 바이러스는 암세포를 수색해 제거하는 데 탁월한 능력을 발휘하면서도 정상 세포는 전혀 건드리지 않는다.
맥파든 교수팀은 이런 바이러스가 면역계의 암세포 공격 능력도 증강한다는 점에 주목했다.
연구의 초점은 이 유형에 속하는 ‘점액종 바이러스'(myxoma virus)에 맞춰졌다.
이 바이러스에 감염된 T세포를 주입하면 암세포의 예정 세포사(programmed cell death)가 광범위하게 진행됐다.
점액종 바이러스는 직접 암세포를 죽이기도 했지만, 암세포의 자멸사를 촉발하는 데도 중요한 역할을 했다.
이 바이러스가 매개하는 예정 세포사는 유형이 특이했다.
염증과 항바이러스 반응을 동반하는 T세포 유도 자멸사(autosis)였다.
특이하게도 이 유형의 자멸사가 일어나면 T세포가 유도하는 다른 2개 유형의 예정 세포사, 즉 아폽토시스(apoptosis)와 피랍토시스(pyroptosis) 규모가 커졌다.
또 암세포의 바이러스 매개 자멸사가 진행되는 동안 치료제의 작용 범위 내에 있는 다른 암세포도 우발적으로 죽어갔다.
이런 ‘방관자 제거'(bystander killing) 효과는 면역 치료가 맥을 못 추는 진행성 고형암을 없애는 데 특히 유용했다.
진행성 고형암은 CART(CAR T세포 치료)를 비롯한 여러 유형의 암 치료에 유난히 저조하게 반응한다.
치료제가 적용되면 T세포가 식별하는 데 필요한 표면 항원, 즉 ‘주조직 적합성 복합체'(MHC)의 발현을 하향 조절하기 때문이다.
맥파든 교수와 함께 공동 교신저자를 맡은 마스무드르 라만 교수는 “점액종 바이러스와 암세포 용해성 바이로테러피의 새로운 측면을 이해하기 시작했다”라면서 “이번 연구를 통해 암세포를 죽이는 바이러스와 세포 기반 면역 치료를 묶어서 테스트하는 길이 열렸다”고 말했다.