암은 하나의 원인이나 하나의 신호만으로 성장하지 않습니다.
암세포는 면역세포의 공격을 피하고, 지속적으로 증식하며, 주변 조직으로 침윤하거나 다른 장기로 전이하기 위해 여러 분자와 신호전달 경로를 이용합니다.
압타머(Aptamer)는 특정 단백질이나 분자를 인식하여 선택적으로 결합하도록 설계된 물질입니다.
압타머를 활용할 때에는 모든 환자에게 동일한 구성을 적용하는 것이 아니라, 환자의 암종과 진행 상태, 지금까지의 치료 경과, 검사 결과와 의료자료 등을 확인하여 적합한 표적과 조합을 검토하는 과정이 중요합니다.
이번 글에서는 압타머 치료에서 주요 표적으로 검토되는 PD-L1, MUC1-Y, NCL, HPSE가 암의 성장과 진행에 어떻게 관여하는지 살펴보겠습니다.
압타머는 암세포의 특정 표적을 인식합니다
압타머는 특정한 분자 구조를 인식해 결합하도록 설계됩니다.
암세포 표면이나 암의 성장 과정에 관여하는 단백질을 표적으로 설정하면, 해당 단백질이 전달하는 신호를 차단하거나 그 기능을 약화시키는 방향으로 활용될 수 있습니다.
다만 암은 환자마다 특성과 진행 양상이 다릅니다.
같은 암종이라도 어떤 분자가 많이 발현되는지, 면역회피가 강한지, 증식 속도가 빠른지, 전이성 병변이 있는지에 따라 중요하게 살펴봐야 할 표적이 달라질 수 있습니다.
따라서 실제 치료에서는 환자의 경과와 검사 데이터, 의료자료 등을 종합하여 적합한 조합을 검토하게 됩니다.
1. PD-L1 표적
암의 ‘면역 브레이크’를 해제하는 접근
우리 몸의 면역세포는 비정상적인 세포를 발견하면 이를 공격하고 제거하는 역할을 합니다.
그러나 암세포는 면역세포의 공격을 피하기 위해 다양한 면역회피 기전을 이용합니다.
그중 대표적인 것이 PD-L1입니다.
암세포는 세포 표면에 PD-L1이라는 분자를 발현하고, 면역세포인 T세포에 마치 ‘공격하지 말라’는 것과 같은 억제 신호를 보냅니다.
PD-L1이 T세포 표면의 PD-1과 결합하면 T세포의 활성이 떨어지고, 본래 가지고 있던 암세포 공격 능력이 약화될 수 있습니다.
이 과정이 지속되면 T세포는 암세포를 제대로 인식하고도 공격하지 못하거나, 장기간의 자극으로 인해 기능이 저하되는 T세포 피폐 상태에 이를 수 있습니다.
PD-L1을 표적으로 하는 압타머는 PD-L1에 결합하여 이러한 면역억제 신호를 차단하는 것을 목적으로 합니다.
이를 통해 T세포와 NK세포가 다시 암세포를 인식하고 공격할 수 있는 면역 환경을 만드는 방향으로 활용됩니다.
PD-L1은 특히 면역회피가 강하게 나타나는 종양이나, 면역세포의 기능 저하가 관찰되는 경우 중요하게 검토할 수 있는 표적입니다.
기대되는 역할
· 암 면역의 재활성화
· T세포와 NK세포의 암세포 공격 환경 조성
· 면역회피 신호의 억제
· iNKT 요법 및 NK세포 요법과의 병용 가능성 검토
2. MUC1-Y 표적
암세포의 증식과 생존 신호를 차단하는 접근
MUC1은 세포 표면에 존재하는 막 단백질입니다.
정상 세포에도 존재하지만, 여러 종류의 암세포에서는 MUC1이 과도하게 발현되는 경우가 있습니다.
MUC1은 단순히 암세포 표면에 존재하는 표지 역할만 하는 것이 아니라, 암세포의 성장과 생존에 관여하는 여러 신호전달 경로와 연결될 수 있습니다.
특히 MUC1-Y는 세포 내부에서 β-catenin, EGFR, STAT3, NF-κB 등 다양한 신호 경로와 연계되어 암세포의 증식과 생존을 돕는 것으로 알려져 있습니다.
이러한 신호는 암세포가 지속적으로 증식하도록 만들고, 세포사멸을 피하게 하며, 암 줄기세포의 성질을 유지하거나 약제에 대한 저항성을 높이는 데 관여할 수 있습니다.
즉, MUC1-Y는 암세포가 성장하고 살아남기 위해 사용하는 여러 신호가 모이는 일종의 ‘사령탑’과 같은 역할을 할 수 있습니다.
MUC1-Y를 표적으로 하는 압타머는 이 기능을 저해하여 암세포의 증식과 생존 신호를 약화시키는 것을 목적으로 합니다.
특히 선암, 난소암, 췌장암, 담관암, 유방암 등에서 중요하게 검토될 수 있는 표적입니다.
기대되는 역할
· 암세포 증식 속도의 저하
· 약제 내성에 관여하는 신호의 억제
· 암 줄기세포 성질의 약화
· 다른 치료에 대한 감수성 향상 가능성
3. Apt005
NCL을 표적으로 암세포의 증식 엔진을 억제하는 접근
NCL은 뉴클레올린(Nucleolin)이라고 불리는 단백질입니다.
NCL은 원래 세포의 핵 안에 주로 존재하는 단백질이지만, 여러 악성 종양에서는 암세포의 표면에도 발현되는 특징이 나타날 수 있습니다.
세포 표면에 나타난 NCL은 암세포의 증식, 종양 생존, 혈관신생 및 전이 과정에 관여할 수 있습니다.
또한 NCL은 VEGF, EGFR, BCL-2와 같은 여러 증식 및 생존 신호가 작용할 수 있도록 돕는 발판 역할을 합니다.
VEGF는 종양에 영양분을 공급하는 새로운 혈관의 형성과 관련이 있으며, EGFR은 세포 증식 신호에 관여합니다.
BCL-2는 암세포가 세포사멸을 피하고 생존하도록 돕는 신호와 관련되어 있습니다.
이처럼 NCL은 암세포의 성장과 생존에 필요한 여러 신호를 동시에 뒷받침할 수 있기 때문에, 암세포의 ‘증식 엔진’과 같은 표적으로 설명할 수 있습니다.
Apt005는 세포 표면에 발현된 NCL에 결합하는 압타머입니다.
세포 표면 NCL에 결합함으로써 암세포의 증식 신호와 혈관신생 신호를 동시에 억제하는 방향으로 활용됩니다.
특히 세포 증식 속도가 빠른 종양에서는 NCL과 관련된 신호가 활발할 가능성이 있으므로 중요하게 검토될 수 있습니다.
기대되는 역할
· 종양 증식 신호의 억제
· 종양 혈관 형성의 억제
· 암세포의 아포토시스 유도
· 종양 축소를 위한 다른 치료의 보조
4. HPSE 표적
암세포의 침윤과 전이를 억제하는 접근
암이 진행되는 과정에서는 암세포가 처음 발생한 부위에서 성장하는 것뿐만 아니라, 주변 조직으로 침윤하거나 혈관과 림프관을 통해 다른 장기로 이동하는 전이가 문제가 될 수 있습니다.
HPSE는 헤파라나아제(Heparanase)라고 불리는 효소입니다.
암세포는 주변 조직으로 침입하고 이동하기 위해 HPSE를 이용할 수 있습니다.
우리 몸의 조직과 세포 주변에는 세포외기질이라고 불리는 구조가 존재합니다.
세포외기질은 세포를 지지하고 조직의 형태를 유지하는 역할을 하지만, 암세포가 다른 부위로 이동하려면 이 구조를 통과해야 합니다.
HPSE는 세포외기질을 분해하여 암세포가 주변 조직으로 침윤할 수 있는 통로를 만드는 데 관여합니다.
이 과정은 주변 조직으로의 침윤뿐만 아니라 혈관 침입, 림프관 침입, 원격 전이와도 연결될 수 있습니다.
또한 HPSE는 세포외기질에 저장되어 있던 VEGF, FGF, HGF 등의 성장인자를 방출할 수 있습니다.
이러한 성장인자들은 암세포의 성장과 혈관신생, 종양의 악성화에 관여할 수 있습니다.
HPSE를 표적으로 하는 압타머는 HPSE의 기능을 저해하여 암세포가 주변으로 퍼지는 능력을 낮추는 것을 목적으로 합니다.
복막 파종이나 간 전이, 폐 전이, 골 전이와 같은 전이성 병변이 확인되는 경우 중요하게 검토할 수 있는 표적입니다.
기대되는 역할
· 주변 조직으로의 침윤 억제
· 혈관 및 림프관을 통한 전이 억제
· 복막 파종의 진행 억제
· 종양 혈관신생 억제
네 가지 표적은 서로 다른 암의 진행 과정에 관여합니다
PD-L1, MUC1-Y, NCL, HPSE는 모두 암과 관련된 표적이지만, 각각 관여하는 과정에는 차이가 있습니다.
PD-L1은 암세포가 면역세포의 공격을 피하는 면역회피 과정과 관련됩니다.
MUC1-Y는 암세포의 증식과 생존, 줄기세포성 유지 및 약제 내성과 관련된 여러 신호전달 경로에 관여할 수 있습니다.
NCL은 암세포의 증식과 생존, 혈관신생에 필요한 여러 신호의 발판으로 작용할 수 있습니다.
HPSE는 암세포가 주변 조직으로 침윤하고 다른 장기로 전이하는 과정에 관여합니다.
따라서 압타머 치료에서는 단순히 한 가지 표적만을 보는 것이 아니라, 환자의 암이 현재 어떤 특성을 보이는지 종합적으로 확인하는 것이 중요합니다.
환자마다 필요한 압타머의 조합은 다를 수 있습니다
암종이 같다고 해서 모든 환자에게 동일한 표적이 중요하게 작용하는 것은 아닙니다.
현재 암의 진행 범위, 전이 여부, 종양의 증식 속도, 과거 치료에 대한 반응, 약제 내성 가능성, 면역 상태 등에 따라 우선적으로 살펴봐야 하는 표적은 달라질 수 있습니다.
따라서 치료 가능 여부나 압타머의 구성은 단순한 암종만으로 판단하기 어렵습니다.
현재까지의 치료 경과와 최근 영상검사, 혈액검사, 병리검사 결과 등을 함께 확인해야 보다 구체적인 검토가 가능합니다.
티시바이오에서는 환자가 제출한 의료자료를 바탕으로 일본 의료기관에 치료 가능 여부와 적합한 치료 방향을 확인하고 있습니다.
압타머 치료를 포함한 치료 방향은 의료자료 검토 후 환자의 상태에 따라 개별적으로 안내됩니다.
※ 본 글은 압타머의 표적과 작용 원리를 이해하기 위한 일반적인 정보입니다. 실제 치료 적용 여부와 압타머의 구성은 환자의 상태, 검사 결과 및 의료진의 판단에 따라 달라질 수 있습니다.
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