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[바이오토픽] 줄기세포 이식으로 HIV에서 해방: 역사상 두 번째 사례?
의학약학 양병찬 (2019-03-06 10:08)

줄기세포 이식으로 HIV에서 해방된 역사상 두 번째 사례?
@ Cytotherapy(참고 1)

한 HIV 환자가 줄기세포 이식을 통해 백혈구를 HIV 저항성 버전으로 교체한 후 바이러스에서 해방된 것으로 보인다. 그 환자는 이 방법을 이용해 바이러스가 제거된 두 번째 사람이다. 그러나 연구자들은 완쾌되었다고 말하기는 아직 이르다고 경고하고 있다.

신원이 공개되지 않은 그 환자는 항바이러스제 복용을 중단할 수 있었는데, 그로부터 18개월 후까지 바이러스가 돌아왔다는 징후가 없다. 줄기세포 기법은 10년 전 '베를린 환자'라고 알려진 티모시 레이 브라운에게 사용된 바 있는데(참고 2), 그는 지금까지 바이러스에서 해방되어 있다.

【참고】 티모시 레이 브라운 - 세상에서 가장 운 좋은 사나이

▶ 행운이 한 사람의 운명을 어떤 식으로 바꿀 수 있는지를 보여주는 드라마 같은 스토리를 하나 소개한다. 이야기는 한 남성이 HIV에 감염되었음을 통보받는 불행한 사건으로부터 시작된다.

환자의 이름은 베를린에 거주하는 미국 국적의 티모시 레이 브라운. 사생활 보호를 위해, 의사들은 한때 그를 ‘베를린 환자’라고 불렀다. 브라운은 표준 항역전사바이러스제(antiretroviral drug)로 HIV 감염을 치료받던 중, 마흔 살의 나이에 급성골수성백혈병(AML: acute myeloid leukemia)을 추가로 진단받게 된다.

의사들은 AML을 치료하기 위해 화학요법(chemotherapy)과 방사선으로 그의 골수를 파괴하고, 건강한 사람의 골수(조혈모세포)를 이식했다(골수이식은 AML의 일반적인 치료법이다). 그런데 기적이 일어났다. 골수이식을 받은 후, 브라운이 두 개의 질병에서 모두 자유로워진 것이다.

나중에 알고 보니, 브라운에게 골수를 제공한 사람은 초능력자, 즉 한 쌍의 돌연변이 CCR5 유전자를 보유한 사람이었다. 믿을 수 없겠지만, 내가 지금까지 설명한 이론들은 브라운을 통해 모두 현실이 되었다. 유사 이래로 HIV에 감염되었다 완치된 사람은 브라운이 처음이자 마지막이다.

티모시 레이 브라운 - 세상에서 가장 운 좋은 사나이

※ 출처: 대니얼 데이비스, 『나만의 유전자』, 생각의 힘(2016)

"새로운 환자는 지금까지 브라운과 비슷한 반응을 보이고 있다"라고 카디프 대학교에서 임상감염병을 치료하는 앤드루 프리드먼은 논평했다. "이번 치료에서 동일한 결과가 나올 거라고 기대하는 것도 무리는 아니다."

새로운 환자는 브라운과 마찬가지로 화학요법에 반응하지 않는 혈액암을 보유하고 있었다. 그들은 골수이식이 필요했는데, 골수이식 환자들은 자신의 혈구가 파괴된 후 건강한 공여자에게서 이식받은 줄기세포로 대체된다.

영국 케임브리지 대학교의 감염병 의사인 라빈드라 굽타가 이끄는 의료진은 환자에게 줄기세포를 이식하기 위해 단순히 HLA(조직적합성 항원) 검사만 실시한 게 아니었다. 그들은 그중에서도 (HIV 감염에 대한 저항성을 부여하는) 두 개의 CCR5 유전자 변이를 보유한 공여자를 선택했다. 이 유전자는 인체의 면역반응에 관여하는 백혈구 표면의 수용체를 코딩하는데, HIV는 통상적으로 이 수용체에 결합하여 백혈구를 공격하지만, CCR5 유전자가 결실되면 수용체가 적절히 기능하지 못하게 된다. 유럽계 혈통을 가진 사람들 중 약 1%가 두 개의 변이를 갖고 있어 HIV 감염에 저항성을 지닌 것으로 알려져 있다.

굽타가 이끄는 연구진은 3월 5일 《Nature》에 실린 논문에서 치료 결과를 기술(記述)했다(참고 3). 연구진에 따르면, 줄기세포 이식은 환자의 백혈구를 'HIV-저항성 변이체'로 대체하는 데 성공했다고 한다. 그리하여 환자의 혈류 속에서 순환하는 백혈구들은 CCR5 수용체 발현이 중단되었고, in vitro에서 환자의 HIV 버전은 이 백혈구들을 다시 감염시킬 수 없는 것으로 나타났다.

줄기세포 이식 후, HIV는 환자의 혈액에서 완전히 사라진 것으로 확인되었다. 환자는 16개월 후 HIV의 표준 치료법인 항바이러스제 복용을 중단했고, 그로부터 18개월 후까지 바이러스의 징후는 발견되지 않고 있다.

공격적 치료

"그 환자가 완치되었는지 여부는 아직 말할 수 없다. 환자의 혈액에서 더 오랫동안 HIV가 발견되지 말아야 한다"라고 굽타는 말했다.

그러나 이번 연구는, 10년 전 치료에 성공한 브라운의 사례가 일과성이 아니었음을 암시한다. "이번 환자는 이식을 준비하기 위해, 브라운보다 덜 공격적인 치료를 받았다. 즉, 그는 화학요법과 함께 암세포를 겨냥하는 약물을 투여 받은 데 반해, 브라운은 화학요법에 더하여 전신에 방사선요법을 받았다"고 굽타는 말했다.

"이번 사례는, 줄기세포 이식을 받으려는 HIV 환자가 성공하기 위해 반드시 공격적인 치료를 받을 필요가 없음을 시사한다. 방사선은 골수를 파괴함으로써 환자에게 많은 피해를 준다"라고 그는 덧붙였다.

"그런 치료는 대부분의 HIV 환자에게 적절하지 않을 것이다"라고 임페리얼 칼리지 런던의 임상연구자 그레이엄 쿡은 말했다. "골수이식은 간혹 치명적 합병증을 수반하는 중대한 수술이므로, 암에 걸리지 않은 HIV 환자들은 굳이 골수이식을 받을 필요가 없다. 대부분의 HIV 환자들은 항바이러스제 일일요법에 잘 반응하므로, 골수이식의 위험은 매일 알약을 먹는 위험보다 훨씬 더 크다."

"그러나 백혈병 등의 질병 때문에 골수이식을 받아야 하는 사람들의 경우, CCR5 변이가 있는 공여자를 찾으려고 노력하는 것은 타당해 보인다. CCR5 변이는 수술에 위험을 추가하지 않는다"라고 쿡은 덧붙였다.

브라운의 치료를 지휘했고, 현재 독일 드레스덴 소재 줄기세포 회사인 셀렉스(Cellex)의 의학책임자로 있는 게로 휘터도, 줄기세포 이식은 소수의 환자들에게만 사용될 수 있을 거라는 의견에 동의한다. 그러나 그는 다음과 같은 희망사항을 말했다. "이번 연구가 CCR5를 겨냥하는 유전자요법에 대한 관심을 다시 불러일으켰으면 좋겠다. 그런 유전자요법은 훨씬 더 광범위한 환자들에게 적용될 수 있다. 우리는 진정한 혁신적 치료법을 여전히 기다리고 있다."

※ 참고문헌
1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1465324917306205
2. http://news.sciencemag.org/health/2014/09/how-did-berlin-patient-rid-himself-hiv (한글번역 http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=250922)
3. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1027-4

※ 출처: Nature https://www.nature.com/articles/d41586-019-00798-3

 

오늘도 우리 몸은 싸우고 있다

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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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