면역항암(Immuno-Oncology) 분야 연구

면역치료 반응에 대한 다양한 환자 사례를 분석하고 연구합니다.

17/06/02

MS는 면역항암(Immuno-Oncology, I-O)분야의 연구가 언젠가 암을 정복할 것으로 기대합니다. 2017년 2월, 미국임상종양학회(ASCO)에서 BMS는 2년 연속 올해의 발전(Advance of the year) 부문에 선정되었습니다. BMS의 중개 임상 개발 & 약리학 진단(Translational Clinical Development & Pharmacodiostics) 부사장(vice president) 스티븐 애버부시 (Stephen Averbuch)는 "획기적인 면역항암 분야의 접근 방식으로 진행되는 연구의 막대한 양은 매우 흥미롭습니다”라고 전합니다.

하지만 이러한 획기적인 발전에도 불구하고 환자 집단의 특성과 특정 암 유형에 따라 면역항암에 반응하는 환자는 50% 미만입니다. 이러한 통계 수치는 다음과 같은 질문을 제기합니다.

‘왜 어떤 사람은 면역치료에 반응하고, 어떤 사람은 반응하지 않는가?’

20여년 간의 면역치료 연구를 통해 얻은 지식을 바탕으로 BMS의 과학자들은 첨단 기술을 활용하여 빠른 속도로 그 해답을 찾고 있습니다. 그들은 세포 단계에서 종양과 면역체계를 연구하고, 종양 데이터뱅크(tumor databanks) 및 임상 시험에서 엄청난 양의 게놈 데이터(genomic data)를 분석, 보다 신속한 의사 결정을 위해 바이오마커(biomarkers) 및 동반진단을 활용하고 있습니다.

생물학적 발견부터 중개 과학(translational science)에 이르기까지 BMS의 I-O 전문가들은 차세대 면역치료법을 개발하고 설계하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다.

닐스 론버그 (Nils Lonberg)

면역치료에 적합한 대상(targets) 찾기

면역치료에 적합한 대상을 찾는 것은 생물학과 사람의 면역 시스템을 이해하는 것에서부터 시작됩니다. 항암 생물학 발견(Oncology Biology Discovery) 부문 수석 부사장(senior vice president) 닐스 론버그(Nils Lonberg)는 세 가지의 생체학적 매커니즘에 의해 암이 정확한 진단을 피하고 통제를 벗어난다고 말합니다.

1. 암 세포는 발현되거나 발현되지 않을 수 있는 돌연변이를 가지고 있다.

암세포는 변덕스럽습니다. 그들은 세포 표면에 신항원(neoantigens)을 만들어, 신항원의 발현 여부에 따라 우리 몸의 면역 세포가 이를 감지해 파괴 대상으로 삼거나 그렇지 못하게 만듭니다. 당연히 돌연변이의 수는 암 유형에 따라 달라집니다. 예를 들어 소아 백혈병은 제한된 돌연변이 수를 보여 표적 치료로 통제가 쉽습니다. 하지만 대부분의 암은 표적으로 삼기 어려운 많은 돌연변이로 인해 통제가 불가능한 상태로 성장합니다.

2. 신체의 염증 반응의 균형이 깨진다.

건강한 염증 반응에서 면역 세포는 문제를 해결하게 위해 신호에 반응합니다. 손가락을 베이면 염증과 붓기를 유발해 붉어지고 부어 오르는 것과 같습니다. 위협이 끝나면 다른 신호는 염증 반응을 끝내고 상처가 치유될 수 있게 작용합니다. 건강한 신체는 염증 경로의 양방향에서 적절한 균형을 유지하는 것입니다. 그러나 암세포가 제거되지 않으면 이 효율적인 T세포반응은 주기의 특정 시점에서 멈춰 버리고 제 기능을 하지 못합니다.

3. 암세포는 항상 변이를 일으킨다.

박테리아와 마찬가지로 암세포는 엄청난 분자 압력을 받아 빠르게 분열되고 변이됩니다. 새로운 돌연변이는 그들이 스스로 침투를 막거나 검출을 차단하거나, 또는 서로 다른 표면 단백질을 발현하여 초기 치료법에 대한 저항성을 높이는 등 다양한 방식으로 면역 세포의 공격을 피할 수 있습니다.

면역치료에 가장 적합한 대상으로 과학자들은 이러한 생체학적 매커니즘에 관여하는 면역세포 표면의 특정 단백질 수용체에 주목합니다. BMS는 다양한 조사 단계에서 수십 가지 대상을 연구하고 있습니다.

“

“획기적인 면역항암 분야의 접근 방식으로 진행되는 연구의 막대한 양은 매우 흥미롭습니다”

스티브 애버부치(Steven Averbuch)

”

팀 라일리 (Tim Reilly)

"우리는 질병을 연구하고, 동물 연구를 수행, 중개 데이터(translational data)를 분석하면서 테스트에 대한 가설을 세우고 잠재적인 대상을 입력하면서 가능한 한 많은 연구를 진행합니다" 초기 암 연구 책임자(Head of Early Oncology) 팀 레일리(Tim Reilly) 부사장(vice president)은 말합니다. "우리는 결과가 무엇이든 왜 어떤 것은 효과가 있고 어떤 것은 없었는지 원인을 분석합니다. 여기서 왜 효과가 없었는지를 아는 것도 효과가 있는 것을 알아내는 것만큼 매우 중요합니다”

브루스 카 (Bruce Car)

“이 입력 수집 과정에는 출판된 문헌 검토, 33 가지 암 유형의 게놈 변이(genomic mutations)에 대한 다차원의 도표가 담긴 대규모 공개 데이터베이스 암유전체 지도(The Cancer Genome Atlas) 확인, 임상 시험에서 환자의 게놈 데이터 세트를 분석하는 과정 모두가 포함됩니다. 중개 과학 (Head of Translational Sciences) 책임자의 브루스 카(Bruce Car) 부사장(vice president)은 “우리는 발병률이 높고 의학적 필요성이 높은 암 유형에서 잠재 대상을 찾습니다"라고 말합니다.

데이비드 펠퀘이트 (David Feltquate)

임상 연구 데이터 평가

BMS는 현재 다양한 암 유형 별로 서로 다른 면역 경로를 표적화하기 위해 특수 설계된 수 많은 분자들을 연구하고 있습니다.

초기 암 관련 임상개발 총책임자(Head of Oncology Early Clinical Development) 데이비드 펠퀘이트(David Feltquate)는 “우리가 지금까지 배운 것에 기초해 의약품 개발 프로그램에 반복적으로 응용하는 과정입니다”라고 전합니다. "현재 우리가 활용 가능한 툴을 통해 연구 과정에서 초기에 특정한 특성에 반응할 가능성이 더 큰 환자를 식별하고 있습니다. 이러한 특성은 우리의 모든 프로그램에 정보를 제공하고 가능성을 풍부하게 만듭니다. 또한 반응률이 낮은 환자들에게도 포기하지 않고 다른 의약품을 투여할 수도 있습니다” BMS 과학자들은 안전 정보 및 반응률과 같은 표준 임상 시험 데이터를 수집하는 것 외에도 가능한 빨리 최적의 정보를 제공할 수 있도록 새로운 방법을 개척하고 있습니다.

“

“우리는 치료제가 필요한 환자에게 최적의 의약품을 제공하기 위해 바이오마커 및 동반진단 전문 기술을 보유한 파트너들과 적극적으로 협력하고 있습니다”

- 아닐 카푸 (Anil Kapur)

”

아닐 카푸르 (Anil Kapur)

"우리는 진단 전문 지식을 보유한 파트너와 글로벌 시장에 적극적으로 뛰어들어 고객들에게 최고의 경험을 제공하고 치료제가 필요한 환자에게 최적의 치료제를 제공할 수 있다고 확신합니다" 면역항암 초기 자산 & 바이오마커 상용화(I-O Early Assets & Biomarkers Commercialization) 부문 부사장(Vice President) 아닐 카푸(Anil Kapur)는 말합니다. “바이오마커는 종양 및 종양의 미세 환경을 특징 짓는 데 사용할 수 있으며, 이는 환자가 면역 요법에 어떻게 반응하는지 알려줍니다. 동반 진단은 이렇게 치료의 혜택을 받을 환자를 확인하는 데 사용됩니다”

더 보기: 암 미세환경에서 면역 바이오마커의 역할

BMS의 과학자들은 첨단 조영기술을 통해 면역 반응 과정의 생체학을 밀리분자(분자의 1/1000)단위로 검토합니다. 이런 방법으로 암세포가 어떻게 반응하는지를 보다 정확하게 판단할 수 있습니다. 펠퀘이트는 현재 PET(양전자 단층촬영)을 통해 환자 생체학을 시각화하는 조영제를 개발하는 초기 단계라고 전합니다.

스티븐 애버부시 (Steven Averbuch)

차세대 면역항암 연구

차세대 면역항암 연구는 이미 해당 분야 전반에서 진행되고 있습니다. 동시에 두 가지 이상의 암 표적을 처리할 수 있는 복합 치료 분야에 흥미로운 변화가 일어나고 있습니다.

스티븐 애버부시 (Stephen Averbuch) “암을 여러 전구가 켜진 방에 비유한다면, 기존의 화학치료는 모든 전구를 동시에 끄는 방식이었습니다. 표적 항암치료는 표적 약물을 사용해 단일 돌연변이에 의한 암세포를 치료해 방의 전구들을 각각 제어할 수 있는 스위치를 끄는 것과 같습니다”라고 설명합니다. “면역항암 치료 시대에 우리는 전구 스위치들을 개발하는 단계이며, 환자의 치료 여정을 함께 따라가면서 언젠가 서로 다른 순서와 조합을 통해 전구들을 모두 끌 수 있기를 희망합니다”

또한 바이오테크 기업과 학술 기관을 포함한 의약계 협업을 통해 BMS는 암의 특성에 대한 새로운 이해를 넓히고 있으며 정보학 및 다양한 툴을 활용해 기존에 불가능했던 데이터 적용 방식을 모색 중입니다.

애버보츠는 “현재 면역항암에 반응하는 이유와 그렇지 않은 이유에 대한 해답을 얻어가고 있습니다. 우리의 목표는 암 세포 전구들을 최적으로 제어할 수 있는 날까지 계속 노력하는 것입니다”라고 전했다.