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[바이오토픽] 최근 제약업계 동향 - 조절 T 세포를 이용한 자가면역질환 치료에 집중하는 연구자들
생물산업 양병찬 (2017-08-04)


@ Sanguine Biosciences

학계와 업계의 연구자들이 모두 ‘면역억제세포를 이용한 면역장애 치료’에 눈을 돌리고 있는 가운데, 그 노력이 과열의 기미마저 보이고 있다.

7월 24일, 일라이 일리(Eli Lilly)는 특정 신약 개발을 지원하기 위해 4억 달러를 투자한다고 발표했는데, 그 약물은 조절 T세포(참고 1)를 자극하는 약물로서 내년 3월 임상시험에 들어갈 예정이다. 지난 1월에는 셀젠(Celgene)이 한 면역억제요법 개발업체를 3억 달러에 인수한다고 발표했었다(참고 2).

그 밖에도 작은 바이오텍 업체에서부터 거물급 제약사들에 이르기까지 다양한 자가면역질환 치료제를 개발하는 데 자금을 투자하고 있는데, 그중에는 1형당뇨병, 루푸스, 류마티스관절염 등이 포함되어 있다.

"이 분야는 광기에 휘말린 듯하다. 경쟁이 너무 지나쳐, 그 귀추가 주목된다"라고 프랑스 피에르 & 마리 퀴리 대학교의 데이비드 클라츠만 박사(면역학)는 말했다. 클라츠만 박사는 조절 T세포를 연구하는 학자로서, 프랑스의 일투 파마(ILTOO Pharma)에 자문을 제공하고 있다.

인터루킨-2(IL-2)의 재발견

T 세포는 종종 외부 침입자를 물리치는 면역계의 핵심 보병(key foot soldier)으로 간주된다. 그러나 T 세포에는 여러 가지 종류가 있으며, 각각 상이한 기술로 무장하고 있다. 예컨대 조절 T 세포(Tregs: Regulatory T cells)는 침입자를 공격하기는커녕 면역반응을 억제하는 작용을 하며, 자가면역을 예방하는 데 중요하다.

자가면역질환에 걸린 환자들은 종종 Tregs의 활성이 감소한다는 점에 착안하여, 선도적인 과학자들은 Tregs를 강화함으로써 면역계의 자해행위를 감소시킬 수 있을 거라고 생각하게 되었다.

Tregs의 활성을 증강시키기 위해, 릴리와 셀젠의 연구자들을 비롯한 과학자들은 인터루킨-2(IL-2: interleukin-2)이라는 분자에 눈을 돌리고 있다. 고용량의 IL-2는 침입자를 공격하는 작동 T 세포(Teffs: effector T cell)를 자극하는 것으로 알려져 있으며, 이와 관련하여 미국의 보건당국은 1992년 '일부 암 환자들에게 IL-2를 이용하여 종양에 대한 면역반응을 자극하는 치료법'을 승인했다. 그러나 저용량(항암제 용량의 약 1/10)의 IL-2는 되레 Tregs를 자극하는 대신, Teffs에는 상대적으로 영향을 덜 미친다.

IL-2의 효과가 용량에 따라 다르게 나타난다는 사실은 1990년대에 관찰되었지만, 일부 연구자들은 '아무리 저용량이라도, IL-2를 이용하여 자가면역질환을 치료한다는 것은 말이 안 된다'며 강력히 반발했다. 암 환자에게 고용량의 IL-2를 투여할 경우 독성을 발휘하며, 자칫 사망을 초래하기로 악명이 높았기 때문이다. "처음에는 많은 사람들이 IL-2의 사용을 꺼렸다. 그도 그럴 것이, 그들은 IL-2에 대한 트라우마가 있었기 때문이다"라고 호주 국립대학교의 디 유 박사(면역학)는 말했다.

IL-2 분자를 조작하는 방법

그러나 몇 건의 소규모 임상시험 결과가 발표되면서 그간의 우려를 점차 불식하기 시작하던 중, 2011년 두 건의 연구가 확실한 임상적 증거를 처음으로 제시했다. 그중 하나는 이식편대숙주병(graft-versus-host disease)에 관한 것이고(참고 3), 다른 하나는 C형간염 바이러스 감염에 의해 발생하는 자가면역질환에 관한 것이다(참고 4). 또한 연구자들은 1형당뇨병과 루푸스에 대한 연구에도 착수했다. 그리하여 지금까지 저용량의 IL-2는 고용량의 IL-2보다 훨씬 더 안전한 것으로 밝혀졌다.

그럼에도 불구하고, IL-2 치료의 특이성(specificity)에 대해서는 아직도 우려의 목소리가 높다. 이미 자가면역질환에 걸려있는 환자의 경우, 만에 하나라도 IL-2가 Teffs의 반응을 자극할 경우 위험할 수 있기 때문이다. "Tregs 분야는 견고하지만, 아직 도전이 많이 도사리고 있다"라고 UCSF의 제프리 블루스톤 박사(면역학)는 말했다. 그는 여러 회사들의 Tregs 프로젝트에 자문을 제공하고 있다. "다른 부작용 없이, Tregs 특이적인 반응을 얻을 수 있을지는 아직도 미지수다."

이에 많은 제약사들은 '특이성을 높이기 위한 IL-2의 조작 방법'에 관심을 기울이고 있다. 릴리가 새로 투자하는 4억 달러의 자금은 넥타 세라퓨틱스(Nektar Therapeutics)사에 집중되는데, 이 회사는 샌프란시스코 소재 바이오텍 업체로서, IL-2를 화학적으로 변형하여 Teffs에 결합하지 않도록 만드는 데 주력하고 있다. 한편 셀젠이 인수한 델리니아(Delinia)도 넥타 세라퓨틱스와 비슷한 변형 IL-2를 개발하고 있다.

다른 연구자들

그 밖의 다른 연구자들은 가능한 세포요법을 연구하고 있는데, 그중에는 환자의 혈액에서 Tregs를 추출하여 실험실에서 증식·활성화한 후 환자에게 재주입하는 방법도 포함되어 있다. 아직 개발 초기단계에 있지만 다른 접근방법으로는, 인체에서 추출한 Tregs를 조작하여 자가면역반응을 촉발하는 분자들을 잘 인식하도록 만듦으로써 자가면역반응을 차단하는 방법이 있다.

그리고 기초의학 연구자들은 아직도 Tregs의 생물학을 연구하고 있는데, 이는 미래의 치료법 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 예컨대 성유다 소아연구병원(St. Jude Children’s Research Hospital)의 홍보 츠 박사(면역학)는 Tregs와 다른 T 세포들의 대사(metabolism)가 어떻게 다른지를 연구하고 있다. 그리고 메모리얼슬론케터링 암센터의 알렉산더 루덴스키 박사(면역학)가 이끄는 연구진은 지난 6월 새로운 Tregs의 아집단(subset)을 발견했는데, 이 세포들은 좀 더 특이적인 기능을 발휘한다고 한다(참고 5).

츠 박사는 신약개발에 직접 관여하지는 않지만, 제약업계에서 Tregs에 열광하고 있다는 사실에 주목하고 있다. "Tregs 요법이 임상에 적용되는 것을 보면 자부심을 느낀다. 그럴수록 우리 기초의학 연구자들은 관련 메커니즘을 연구하는 데 한층 더 박차를 가하게 된다"라고 그는 말했다.


※ 참고문헌
1. https://www.nature.com/news/2011/110921/full/news.2011.550.html
2. http://www.dailypharm.com/News/221775
3. Koreth, J. et al. N. Engl. J. Med. 365, 2055–2066 (2011); http://dx.doi.org/10.1056/NEJMoa1108188
4. Saadoun, D. et al. N. Engl. J. Med. 365, 2067–2077 (2011); http://dx.doi.org/10.1056/NEJMoa1105143
5. Levine, A. G. et al. Nature 546, 421–425 (2017); http://dx.doi.org/10.1038/nature22360

※ 출처: Nature http://www.nature.com/news/drug-companies-flock-to-supercharged-t-cells-in-fight-against-autoimmune-disease-1.22393

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
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