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암백신
암백신(Cancer Vaccine)은 인체의 면역 시스템을 활용하여 암세포를 공격하거나 예방하는 의약품이다. 일반적인 백신이 감염성 질병을 예방하는 데 중점을 두는 것과 달리, 암백신은 주로 암세포를 표적으로 하여 면역 반응을 유도한다. 암백신은 크게 암의 예방을 목표로 하는 예방 백신과 이미 발생한 암을 치료하기 위한 치료 백신으로 나눌 수 있다. 최근에는 암 백신이 개인 맞춤형 치료법으로 주목받고 있으며, 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다.
목차
개요
암백신은 암에 존재하는 특이적인 항원을 암환자에게 투여하여 특이적인 면역시스템을 활성화시킴으로써 암을 치료하는 면역치료제이다. 암백신은 기억세포를 사용하여 강한 면역반응을 유도한다는 점에서 백신과 공통점이 있으나, 암백신은 암을 예방하는 것만은 아니다. 암백신은 면역치료제로도 소개되는 만큼 암의 치료 분야와 예방 분야에서 모두 개발 중이다. 암백신은 항원 종류 및 항원 전달방법에 따라 DNA 백신, 펩타이드 백신, 세포 백신 등이 존재한다.
암백신은 현재 널리 쓰이는 약물이 아니다. 자궁경부암 백신인 가다실 정도가 상용화됐으며, 실제 암 치료제로 사용되는 암백신은 찾아보기 어렵다. 그러나 개발 의지는 세계적으로 뜨겁다. 항암제는 정상세포를 파괴할 때 나타나는 부작용을 줄이는 것이 중요한데, 백신은 안전성이 높은 약물이라 실제 암백신이 개발된다면 '안전한 항암제'가 될 가능성이 높아서다.
암 백신의 유형
예방 암백신
예방 암백신은 암을 유발할 수 있는 특정 감염원을 예방하기 위해 사용된다. 예를 들어, 특정 바이러스가 암의 발병에 관여하는 경우 해당 바이러스에 대한 백신을 접종함으로써 암의 발생을 예방할 수 있다.
- 인유두종 바이러스(HPV) 백신: 자궁경부암, 항문암, 구강암 등 다양한 암의 원인으로 알려진 HPV를 예방하는 백신이다. 청소년기 또는 성인 초기의 HPV 백신 접종을 통해 바이러스 감염을 예방할 수 있으며, 이는 자궁경부암 발생률을 크게 낮춘다.
- B형 간염 백신: B형 간염 바이러스는 간암의 주요 원인 중 하나이다. B형 간염 백신을 접종하면 B형 간염 감염을 예방하고, 따라서 간암 발생 위험도 감소시킬 수 있다.
치료 암백신
치료 암백신은 이미 발생한 암을 치료하기 위해 개발된 백신으로, 환자의 면역 시스템을 강화하여 암세포를 표적으로 하는 면역 반응을 유도한다. 이는 종양의 성장을 억제하거나, 전이를 예방하는 데 사용된다. 치료 암 백신은 특정 암세포의 표면에 존재하는 항원에 반응하도록 설계되며, 주로 환자 개개인의 종양 특성에 맞춘 맞춤형 백신이 개발된다.
- 프로벤지(Provenge): 전립선암을 치료하기 위한 최초의 맞춤형 치료 암 백신이다. 이 백신은 환자의 혈액에서 면역 세포를 추출하여 특정 항원으로 처리한 후 다시 환자에게 주입함으로써 면역 반응을 유도한다.
- 멜라노마 백신: 흑색종(멜라노마) 치료를 위한 백신이 연구되고 있으며, 다양한 항원과 면역 보조제를 이용해 환자의 면역 반응을 증대시키는 방식으로 개발되고 있다.
암백신의 작동 원리
암백신은 인체의 면역 시스템이 암세포를 인식하고 공격할 수 있도록 돕는다. 백신은 주로 암세포에 특이적인 항원(특정 단백질이나 분자)을 포함하고 있으며, 이를 통해 면역계가 암세포를 이물질로 인식하게 만든다. 백신이 투여되면 체내의 면역 세포, 특히 T세포와 B세포가 활성화되어 암세포를 공격하거나 면역 기억을 형성하여 암세포의 성장을 억제하게 된다.
면역항암제 vs 암백신
암백신과 다른 면역항암제와의 차이는 무엇일까? 두 치료제의 공통점은 모두 면역 체계를 이용한다는 점이다. 하지만 두 치료제는 면역 체계를 이용하는 방식이 서로 다르다. 기본적으로 암세포는 면역체계를 회피할 수 있는 기전을 가지고 있다. 초반에는 면역체계가 암세포를 인지하고 공격할 수 있지만, 일정 시점이 되는 암세포는 회피 기전을 통해 면역 체계의 공격을 피하고, 인체의 다른 부분을 전염시키기 시작한다. 암백신이 아닌 면역항암제는 이 문제점을 해결하 기 위해서 암세포가 면역체계로부터 회피하는 기작을 억제하거나, 면역 세포의 작용을 강화시켜서 암세포를 효과적으로 공격하고자 한다.
이 중 암세포가 면역 체계로부터 회피하는 기작을 억제하는 면역항암제를 면역 관문 저해제라고 한다. 암세포가 면역 체계를 회피하는 방법 중 하나로 면역 관문이 있다. 면역 관문 수용체는 T세포에 위치하며 면역세포가 활성화 또는 비활성화 되는 과정에 관여한다. 암세포의 특정 부분이 면역 관문 수용체와 결합하면, T세포의 면역 기능이 억제되어서 면역 세포가 암세포를 효과적으로 공격할 수 없게 된다. 따라서 면역 관문 저해제는 면역 관문에 작용하여 면역 세포의 비활성화를 막음으로써, 활성화된 암반응 T세포를 통해 암을 치료한다. 이는 과도한 면역 활성으로 인한 자가면역반응 급증과 같은 부작용이 있을 수 있다.
암백신 개발의 도전 과제
- 암세포의 변이와 이질성
암세포는 빠르게 변이하며, 동일한 종양 내에서도 다양한 유전자 변화를 보일 수 있다. 이로 인해 특정 항원을 표적으로 삼는 암 백신의 효능이 제한될 수 있다.
- 면역 억제 환경
많은 암세포는 인체의 면역 반응을 억제하는 물질을 분비하여, 면역 시스템이 제대로 작동하지 못하도록 만든다. 따라서 암 백신은 이러한 억제 요인을 극복할 수 있는 추가적인 전략이 필요하다.
- 개인 맞춤형 치료의 필요성
각 환자의 암세포는 고유한 특성을 지니고 있기 때문에, 효과적인 암 백신을 개발하려면 개인 맞춤형 접근이 필요하다. 이는 시간과 비용이 많이 소요되며, 대규모 생산이 어렵다는 단점이 있다.
암백신 연구의 최신 동향
- RNA 백신
최근 RNA 백신 기술이 암 치료에 응용되고 있다. RNA 백신은 암세포 항원의 유전 정보를 담고 있으며, 체내에서 암 항원을 발현하여 면역 반응을 유도한다. COVID-19 백신으로 성공을 거둔 mRNA 기술이 암 백신 연구에도 활용되고 있으며, 빠르고 효율적인 백신 개발이 가능하다.
- 면역 보조제(adjuvant)
암 백신의 면역 반응을 강화하기 위해 면역 보조제를 사용하는 연구가 활발히 진행 중이다. 면역 보조제는 백신과 함께 사용되며, 면역 세포를 자극하거나 암세포 주변의 억제적인 면역 환경을 개선하는 역할을 한다.
- 종양 미세 환경 조절
암 백신의 효과를 극대화하기 위해 종양 주변의 미세 환경을 조절하는 연구가 진행되고 있다. 종양 미세 환경은 면역 세포의 활동을 억제할 수 있는 요인이 많기 때문에, 이를 조절하여 백신의 효과를 높이는 전략이 주목받고 있다.
암백신의 미래와 전망
암백신은 기존의 항암 치료법(예: 화학 요법, 방사선 요법)과 병행하여 사용될 수 있으며, 궁극적으로 암 치료의 패러다임을 변화시킬 잠재력을 가지고 있다. 개인 맞춤형 암 백신이 발전하면서, 특정 환자의 암세포 특성에 맞춘 정밀 치료가 가능해질 전망이다. 또한, 암 백신이 예방 백신과 치료 백신으로서 모두 효과를 발휘할 수 있을 경우, 암 발병률을 낮추고 생존율을 크게 향상시킬 수 있을 것이다. 그러나 현재의 기술적 한계와 높은 비용은 해결해야 할 주요 과제로 남아 있으며, 이러한 문제들을 극복하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
참고자료
- 이충만 기자, 〈암백신 상용화 점점 가까워 진다 ... MSD·모더나, 임상 순항 중〉, 《헬스코리아》, 2024-06-10
- 선모은 기자, 〈백신으로 암 치료, 길 열릴까…‘암백신’ 개발하는 국내 기업은〉, 《이코노미스트》, 2023-06-30
- 카리스석스, 〈개인 맞춤형 암백신〉, 《네이버 블로그》, 2024-04-14
- 이주영 기자, 〈모더나 "암·심장질환 mRNA백신 2030년까지 나온다"〉, 《연합뉴스》, 2023-04-08
- 성재준 기자, 〈흑색종·폐암 이어 유방암까지…‘암백신’ 개발 적응증 어디까지 확대되나〉, 《더바이오》, 2024-11-15
- 에프티에이치, 〈암을 치료하는 암 백신 이란 그 구조와 유망한 이유, 수십 종류의 후보가 시험에〉, 《네이버 블로그》, 2023-01-10
같이 보기
