2명의 암 면역요법의 연구자, 2018년 노벨 의학상 수상
2명의 암 면역요법의 연구자, 2018년 노벨 의학상 수상
본 내용은 '뉴욕타임즈' 기사를 번역한 내용입니다.
2018년 올해의 노벨 생리의학상의 영광은 미국의 제임스 P. 앨리슨(James P. Allison)과 일본의 혼조 타스쿠(本庶佑)에게 돌아갔다. 이는 신체 면역체계가 암을 공격하게 만드는 신약 연구와 치료법이 없던 많은 환자들에게 지속적 관해(사실상의 완치 판정)를 이끌어낸 혁신적 연구가 모두 인정된 것이다.
뉴욕 메모리얼슬론케터링암센터(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)의 암 전문의 제드 월콕(Jedd Wolchok) 박사는 “그들의 성공은 수많은 연구자들이 연구를 포기한 이후 이루어진 것으로, 수십 년 동안 전문가들이 회의적으로 여겨왔던 면역요법을 통해 사람들의 건강에 큰 영향을 줬다”고 말했다.
앨리슨 박사와 혼조 박사의 이러한 발견이 있기 전 암 치료는 수술, 방사선, 화학요법, 호르몬요법 등으로 진행되어 왔다. 노벨 위원회는 발표를 통해 “그들은 암 치료에 있어 완전히 새로운 원칙을 확립했다”고 설명했다.
그들의 연구에 기반한 약물은 관문 억제제(checkpoint inhibitor)라는 어려운 이름이지만 많은 암환자들에게는 익숙한 이름이다. 관문 억제제 중 승인을 받은 약물은 이필리무맙(ipilimumab, 제품명: 여보이(Yervoy)), 니볼루맙(nivolumab, 제품명: 옵디보(Opdivo)) 및 펨브롤리주맙(pembrolizumab, 제품명: 키트루다(Keytruda)) 등이 있으며, 이후 다른 제품도 출시되고 있다.
앞서 다른 연구자들이 암 치료에 면역체계를 활용한 시도들은 때때로 효과가 있기도 했으나 그렇지 못한 경우가 더 많았다. 앨리슨 박사와 혼조 박사는 세포의 상호작용 방식을 정확히 판독해 면역체계 통제를 미세하게 조정함으로써, 다른 연구자들이 실패한 지점에서 성공을 끌어냈다.
관문 억제제는 모든 사람에게 효과를 보이는 것은 아니며, 일부 암에 대해서만 사용이 승인되었다. 이 약제들은 심각한 부작용이 있을 수 있고, 연간 10만달러 이상의 비용이 든다. 그러나 ‘면역요법’이라고 알려진 이 접근법은 다양한 암 치료의 주축이 되었다. 앨리슨 박사와 혼조 박사의 연구를 포함해 관문 억제제와 표준 치료법 간 최선의 병용 방법을 모색해 더 많은 환자에게 도움을 줄 다수의 연구가 진행되고 있다.
현재 시판되는 관문 억제제들은 폐암, 신장암, 방광암, 두경부암, 공격적 피부암인 흑색종, 그리고 호지킨 림프종 등에 사용된다.
혼조 박사는 올해 76세로 교토대학(京都大学)에서 오랫동안 교수로 재직해왔으며 획기적 연구 업적을 이루어 냈다. 그 밖에도 오사카대학교(大阪大学), 도쿄대학교(東京大学), 워싱턴의 국립 보건원(National Institutes of Health)에서 연구했다.
70세의 앨리슨 박사는 텍사스대학교(University of Texas) MD앤더슨암센터(M.D. Anderson Cancer Center)의 면역학과장으로 재직 중이다. 그는 UC버클리(University of California Berkeley)와 메모리얼슬론케터링암센터에서의 연구까지 노벨 위원회의 인정을 받았다.
일본의 언론 보도에 따르면, 혼조 박사는 일본에서 열린 기자회견에서 “회복한 환자들이 감사하다고 말할 때 진정으로 우리 연구의 중요성을 느낀다”고 말했다. 그는 “이 면역요법이 전보다 더 많은 암 환자들을 구할 수 있도록 암 연구를 계속하고 싶다”고 덧붙였다.
앨리슨 박사는 전화 인터뷰를 통해 “관문 억제제가 효과를 나타내면 환자들은 10년 이상 좋아질 수 있다”고 말했다. 그는 MD앤더슨암센터 암 전문의인 패드 매니 샤르마(Padmanee Sharma) 박사를 포함해 다른 연구자들과 더 많은 환자에게 도움을 줄 수 있는 치료 매커니즘을 이해하기 위한 연구를 진행하고 있다고 말했다.
앨리슨 박사는 “이것은 큰 도전이지만 우리는 이제 기본 법칙을 알고 있다. 과학에 기초해 조합하는 것이 관건이다"라고 말했다.
앨리슨 박사는 노벨 위원회로부터 연락을 받기 전 뉴스 보도를 본 가족, 친구, 동료들의 전화와 문자를 통해 노벨상 수상에 대해 처음 들었다고 말했다. 그는 당시 뉴욕에 있었고, 노벨 위원회가 그의 연락처를 몰랐기 때문이다.
앨리슨 박사와 혼조 박사는 별도의 1990년대 연구를 통해 면역체계 내의 T세포에서 특정 단백질이 “브레이크” 역할을 하게 되면 암세포 공격력이 제한되는 것을 발견했다. 그들은 이러한 단백질을 억제시킴으로써 암과 싸우는 신체능력을 높일 수 있을 것이라는 이론을 정립했다.
백혈구의 일종인 T 세포는 ‘면역체계의 병사’라고도 불린다. T 세포가 감염이나 암과 싸우기 위해 배치된다. 그러나 악성 세포는 이러한 T세포를 회피할 수도 있다. T 세포는 ‘관문’이라고 불리는 분자들을 이용해 세포를 정지시키거나 차단한다. 암세포는 그 관문을 잠금으로써 T 세포를 손상시켜 T 세포가 질병과 싸우는 것을 방해하는 것이다.
앨리슨 박사는 CTLA-4라는 관문을 확인했다. 혼조 박사는 PD-1이라는 다른 관문을 발견했다. 이 두 사람의 발견으로 T세포가 관문으로 암과 자유로이 싸울 수 있게 만드는 약물을 개발할 수 있었다. 전문가들은 이러한 과정을 “면역체계의 브레이크를 푼다”고 표현한다.
앨리슨 박사의 관문 CTLA-4 연구에 기반을 두고 있는 약물은 이필리무맙이다. 이후 등장한 다른 약들은 PD-1에 작용한다.
지난 2015년 미국의 지미 카터(Jimmy Carter) 전 대통령은 흑색종 진단을 받았다. 암은 뇌와 간까지 퍼졌고 그는 관문 억제제 키트루다(Keytruda)를 투여받았다. 그리고 투여 4개월이 지난 마지막 검사에서 그에게서는 아무런 암도 발견되지 않았다고 지미 카터의 보좌관은 말했다.
지난 8월에 발표된 한 연구에 따르면, 여보이(Yervoy)와 옵디보(Opdivo)의 병용으로 흑색종이 뇌로 퍼진 절망적인 상황의 환자 수명이 눈에 띄게 연장된 것으로 나타났다.
하지만 그러한 모든 성공에도 불구하고, 이 치료법은 면역체계 공격 대상이 암이 아니라 환자 자신의 조직으로 바뀌는 심각한 부작용 위험이 있을 수 있다. 이로 인해 폐나 장, 때로는 심장까지 상태가 악화될 수 있다. 또한 갑상선 기능이 크게 저하될 수도 있다. 일부 환자는 췌장이 손상돼 당뇨병이 유발되었으며, 어떤 환자에게는 류마티스 관절염이 발생했다. 이 약들이 처음 도입되었을 당시 부작용으로 사망하는 환자가 발생하기도 했다.
의사들은 이러한 문제들을 보다 잘 조절하기 위한 방법을 파악해왔다. 전반적으로 이필리무맙(또는 여보이)의 부작용은 다른 관문 억제제들보다 나쁜 것으로 간주된다.
앨리슨 박사와 함께 연구해 온 흑색종 전문의 월콕(Wolchok) 박사는 앨리슨과 혼조 두 사람을 가리켜 “이 불가사의한 T 세포가 행동하는 방식에 흥미를 느끼는 기초 과학자들이다. 그들은 생물학적 경로를 이해하기 위해 깊이 파고들었다”고 평가했다.
월콕 박사는 앨리슨 박사의 연구에 기초한 약물을 처음 투여한 환자들 중 일부를 치료했다. 앨리슨 박사는 의사가 아니므로 환자를 대상으로 직접 연구를 수행하지는 않는다. 2006년 월콕 박사는 앨리슨 박사에게 그가 클리닉으로 와야 한다고 권유했다.
월콕 박사는 흑색종으로 인해 거의 사망에 이른 젊은 여성에게 앨리슨 박사를 소개했다. 이 여성은 앨리슨 박사가 개발한 약을 단 4회 투여받은 후 지금은 암에서 완전히 벗어났다. 앨리슨 박사는 눈물을 흘렸다.
암에서 벗어난 이 여성, 샤론 벨빈(Sharon Belvin)은 하프 마라톤을 완주했고, 건강을 유지하고 있으며 두 명의 자녀까지 두고 있다. 최근에는 앨리슨 박사 생일 파티에도 참석하기도 했다고 월콕 박사는 말했다.
월콕 박사는 앨리슨 박사와 혼조 박사의 발견이 같은 개념에 근거하지만, 면역체계 내 별도 브레이크 매커니즘을 다루므로 차이가 있다고 말했다.
또한 그는 "이 두 경로는 매우 다르지만 좋은 것이다. 중복되지 않기 때문에 환자가 한 경로로부터 원하는 결과를 얻지 못하면 다른 경로를 시도할 수 있다. 이는 우리가 면역체계라고 부르는 강력한 세포 및 기관 세트를 유지하기 위해 존재하는 여러 다양한 분자 브레이크에 대한 것이다”라고 말했다.
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