종양이 면역세포를 '에너지 빨아먹기'로 무력화한다

미국 St. Jude 아동연구병원의 연구진이 종양이 면역 체계를 피하는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다. 국제 학술지 《Science》에 4월 2일 발표된 이번 연구에 따르면, 종양은 항암 면역을 담당하는 핵심 세포인 수지상세포(dendritic cell)의 미토콘드리아(세포의 에너지 생산 기관)를 고갈시켜 기능을 마비시킨다는 점이 밝혀졌다.

홍보 자료에 따르면, 수지상세포는 "면역 경보 시스템"이라 할 수 있다. 암세포를 감지하면 다른 면역세포들을 활성화해 종양을 공격하도록 신호를 보낸다. 그런데 종양이 있는 영역의 영양가 부족한 환경에서 이 세포들이 점진적으로 에너지 생산 능력을 잃으면서 제 역할을 못 하게 된다는 것이다.

에너지 회복 시 시너지 효과 입증

St. Jude 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 실험용 쥐를 대상으로 미토콘드리아 활성이 높은 수지상세포를 종양 부위에 주입했다. 동시에 기존 면역관문억제제(면역 체계의 '브레이크'를 푸는 약물)를 투여했더니, 두 가지 치료법이 시너지 효과를 내며 종양 성장을 현저히 늦추거나 중단시킬 수 있었다.

이는 기존 면역치료만으로는 부족했던 부분을 "면역세포 자체의 에너지"라는 새로운 각도에서 보완할 수 있음을 시사한다. 연구진은 치료의 잠재적 표적으로 OPA1-NRF1 신호 축을 발견했으며, 이를 "면역세포의 대사 공학"이라고 부르는 새로운 치료 패러다임으로 발전시킬 가능성을 제시했다.

암 면역치료의 새로운 돌파구 [AI 분석]

지난 수년간 암 면역치료는 주로 종양이 분비하는 면역 억제 물질(사이토카인 등)을 차단하는 데 초점을 맞춰왔다. 이번 연구는 문제의 근본 원인이 "면역세포 자체의 에너지 고갈"에도 있다는 점을 처음으로 체계적으로 입증했다는 점에서 의미가 있다.

향후 임상 치료로 이어지려면 (1) 인간 환자의 면역 체계에서도 같은 메커니즘이 작동하는지 확인하고, (2) 미토콘드리아 활성을 약물이나 유전자 치료로 회복시킬 수 있는 안전하고 효율적인 방법을 개발해야 한다. 특히 개인화된 치료로 발전할 가능성도 높다. 환자 자신의 수지상세포를 배양한 뒤 미토콘드리아 기능을 최적화해 다시 주입하는 방식이 임상 시험 단계로 진입할 가능성이 있다.

암 면역치료 시장은 글로벌 제약사들의 경쟁 무대이기도 하다. 이번 발견이 실제 치료법으로 전환된다면, 기존의 checkpoint inhibitor(항PD-1, 항CTLA-4 약물) 시장에 새로운 대안을 제시할 수 있을 것으로 예상된다.