메디칼타임즈=황병우 기자MSD와 모더나가 공동으로 개발 중인 암백신에 대한 연구 결과가 공개되면서 상용화에 한 발 더 다가섰다는 평가가 나오고 있다.3상 연구라는 과제가 남아있지만 서양에서 요구도가 높은 흑색종을 대상으로 무사건생존기간(RFS)을 개선한 만큼 2상 결과를 바탕으로 상용화 가능성도 열려있다는 게 업계의 시각.이번 결과를 바탕으로 향후 다른 암을 대상으로도 가능성을 넓히는 계기도 열렸다는 점도 기대감을 높이는 요인 중 하나다.미국암연구학회(AACR) 2023년 연례학술대회에서는 MSD와 모더나가 공동으로 개발하고 있는 항암 백신 후보물질 임상 2상 연구결과가 공개되면서 기대감을 키웠다.현지시각으로 16일일 미국암연구학회(AACR) 2023년 연례학술대회에서는 MSD와 모더나가 공동으로 개발하고 있는 항암 백신 후보물질 mRNA-4157/V940의 임상 2상 연구 'KEYNOTE-942'의 연구결과가 공개됐다.mRNA-4157/V940은 환자 DNA 서열의 고유한 돌연변이 정보에 따른 설계를 통해 최대 34개의 신생 항원(Neoantigen)을 생성할 수 있는 단일 합성 mRNA 물질이다.해당 물질은 대상 항원을 암호화시켜 개인맞춤형으로 적용하거나 면역 반응을 증가시키는 보조효과를 제공할 수 있다.연구를 진행한 뉴욕대 그로스만 의과대학 제프리 웨버 박사는 "지난 25년 동안 백신 전략은 종양과 관련된 항원에 대한 면역 반응을 유도하려고 노력했지만 이러한 항원은 종양에 완전히 특이적이지 않았다"며 "최근의 암 백신 접근법은 암세포에 고유한 개별 종양 돌연변이에서 기원한 신생 항원을 대상으로 하는데 초점을 맞추고 있다"고 설명했다.KEYNOTE-942 연구는 완전한 외과적 절제술을 받은 3~4기 흑색종 환자 157명을 대상으로 현재 승인돼 사용되고 있는 면역항암제 키트루다(성분명 펨브롤리주맙) 요법과 mRNA-4157/V940·키트루다 병용요법을 1년간 투여해 비교하는 방식으로 진행됐다.백신은 3주마다 총 9회 투여됐으며 키트루다는 최대 18사이클 동안 3주마다 투여됐다. 연구의 1차 평가변수는 재발 없는 생존율, 2차 평가변수는 원격전이 없는 생존과 안전성 평가였다.연구결과 mRNA-4157/V940·키트루다 병용요법군에서 무재발 생존(RFS)은 78.6%였으며, 키트루다 단독투여군의 62.2%로 나타났다.또 병용치료그룹에서 재발또는 사망위험이 키트루다 단독치료군과 비교해 44% 감소한 것으로 조사됐다. 대부분 치료관련 부작용은 경미했으며, 두 그룹간의 심각한 부작용 발생률은 비슷했다.웨버 박사는 "이번 연구에서 mRNA 신생항원 백신의 추가가 PD-1 차단의 이점을 증가시키면서 심각한 부작용을 추가하지 않았다"며 "임상에서 새로운 전략이라는 이점을 제공할 수 있다는 측면에서 연구는 매우 중요하다"고 강조했다.이밖에 KEYNOTE-942의 추가 분석에서는 종양돌연변이부담(TMB)에 따라 RFS가 어떻게 달라지는지 평가가 이뤄졌다. 종양돌연변이부담는 면역항암제의 주요 반응 예측인자로 알려져 있으며, 이론적으로 TMB가 높을수록 신생항원이 더 많아질 것으로 예상된다.분석결과 mRNA-4157/V940·키트루다 병용요법은 높은 TMB와 낮은 TMB를 가진 환자에서 각각 35%와 41%의 재발 또는 사망위험 감소수치를 보였다.즉, 백신과 키트루다 병용요법이 TMB 수치와 상관없이 강력한 면역반응을 유도할 수 있다는 점을 시사한 것. 모더나와 MSD는 추가 연구를 통해 암백신의 효과를 확인할 수 있는 바이오마커를 찾는데 집중할 예정이다.이를 위해 추가적인 연구에서는 암백신과 키트루다 병용요법의 효과를 높일 수 있는 바이오마커를 찾는데 집중될 예정이다.MSD연구소 글로벌임상개발 에릭 루빈 수석부사장은 "키트루다 초창기를 조금 생각나게 할 만큼 놀라운 성과"라는 평가를 내리며 기대감을 키우는 모습. 모더나와 MSD는 올해 말까지 KEYNOTE-942 연구의 임상 3상을 시작한다는 계획으로 비소세포폐암환자를 대상으로도 연구를 구상하고 있다.산업계에서 바라봤을 때도 이번 연구결과는 산업전체에 있어서도 좋은 시발점이 될 수 있을 것이라는 시각.암백신 개발기업인 펜타메딕스 조대연 대표는 "이번 발표 이외에도 여러 번에 걸쳐 이뤄진 암백신 연구발표의 성과가 괜찮았다"며 "현재 연구 속도를 봤을 때는 멀지 않은 시기에 개인맞춤형으로 첫 허가 제품이 나올 것이란 기대감이 있다"고 밝혔다.실제 지난 2월에는 미국식품의약국(FDA)도 mRNA-4157/V940를 혁신치료제로 지정하며 신속한 승인을 위한 기반을 마련한 상태다.또 유럽의약품청(EMA)은 미충족 수요가 큰 의약품 개발을 위해 개발자와 규제기관이 협력해 신속한 허가를 유도하는 프라임(PRIME) 트랙 대상으로 mRNA-4157/V940을 지정한 바 있다.프라임 트랙 지정으로 mRNA-4157/V940는 위험과 이점에 대한 강력한 데이터 생성을 강화하고 최대한 빨리 환자에게 혜택이 돌아갈 수 있도록 EMA의 조기의 사전 예방적 지원을 받는다.조 대표는 "국내와 비교해 유럽인(코카시안)의 경우 흑색종이 상대적으로 더 호발하기 때문에 주요 관심 암 중에 하나다"며 "환자도 많고 구조상 개인 맞춤형 항암백신을 포함한 면역치료가 잘 듣기 때문에 시발점이 될 것으로 생각한다"고 덧붙였다. 

메디칼타임즈=이지현 기자국내 연구팀이 암백신 타겟 선정에서 핵심이 되는 기술을 개발하는 데 성공했다. 항암백신 개발의 난제로 꼽히던 면역 반응성이 있는 신생 항원을 예측하는 딥러닝 모델을 구축한 결과다.삼성서울병원은 이세훈 혈액종양내과 교수가 최정균 KAIST 바이오및뇌공학과 교수, ㈜펜타메딕스와 공동으로 개인 맞춤형 항암백신에 유효한 신생 항원을 예측하는 딥러닝 모델을 구축하고, 항암 반응성을 규명했다고 7일 밝혔다.이번 연구는 국제 학술지 '네이쳐 제네틱스 (Nature Genetics)' 최근호에 실렸다.삼성서울병원과 KAIST–㈜펜타메딕스 연구팀은 T세포 반응성을 예측할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 딥러닝을 이용해 T 세포 면역반응을 유도할 수 있는 백신 타겟을 발굴하는 방법을 개발한 후 대규모 암 유전체 데이터, 면역치료 환자 데이터, 동물실험 등을 통해 유효성을 검증했다고 전했다.이 방법은 T 세포 반응성까지 고려해 예측할 수 있는 최초의 기술. 현재 기술적 한계에 부딪힌 주조직적합성복합체 2형(MHC class II)에 대한 예측 정확도를 획기적으로 향상시켰다는 게 연구팀의 설명이다.MHC는 암세포의 돌연변이에서 나온 단백질 조각과 결합해 정상 세포와 다른 항원을 만들어 내는데, 이렇게 만들어지는 신생 항원은 이론적으로 수 백여 종류에 달하는 것으로 알려져 있다.하지만 면역세포인 T세포가 암세포를 알아보고 공격하도록 항원 역할을 제대로 할 수 있는 건 일부에 불과해 암 공격을 유도하는 신생 항원을 정확히 가려내는 게 무엇보다 중요하다.연구팀은 이 문제를 딥러닝 방식으로 해결했다. 돌연변이 단백질과 MHC 단백질 아미노산간 구조 결합의 특성을 학습해 T 세포 반응성을 예측하도록 딥러닝 모델을 개발해 유효성을 확인했다.특히 MHC 2형의 반응성에 주목했다는 점에서 학계 관심이 높다. MHC는 대부분 세포에 존재하는 1형과 B세포, 대식세포와 같은 항원제시세포에 존재하는 2형으로 나뉘는데, 지금까지의 분석법은 신생 항원을 발굴하는 건 주로 1형을 기반으로 한다.2형의 경우 기술적 한계로 T 세포 수용체와 결합해 면역반응을 자극할 수 있는지 정확히 알 수 없어서다.이세훈 교수는 "최근 중요성이 부각되고 있었지만 예측의 어려움으로 치료에 활용되지 못하고 있던 MHC 2형을 통한 CD4 T 세포 면역 시스템을 항암 치료에 활용할 수 있음을 보여준 결과"라며 "코로나 백신에서 mRNA 백신 플랫폼이 검증된 만큼 '암백신의 상용화'에도 도움이 되기를 희망한다"고 바람을 전했다.㈜펜타메딕스 조대연 대표는 "이번에 개발된 플랫폼을 항암백신 개발에 적용함으로써 효율적인 '개인 맞춤형 항암치료 타겟'을 도출하는데 활용하도록 노력하겠다"고 밝혔다.한편, 이번 연구는 한국연구재단 바이오·의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 김정연 KAIST 박사과정생이 제 1저자로 참여했다. 

메디칼타임즈=황병우 기자"암 환자에 따라 치료제 효과가 달라져서는 안된다고 생각한다. 모든 암환자들이 적절한 솔루션을 받을 수 있도록 개개인에게 맞는 치료 방법을 제시할 수 있는 디자이너 역할이 목표다."항암제 분야에서 1세대인 세포독성항암제부터 3세대인 면역항암제까지 꾸준히 신약이 나오고 있지만 여전히 내성과 특정 표적에 따른 환자 반응률의 차이는 한계로 대두되고 있다.이러한 이유로 현재 기존에 개발된 면역항암제가 더 효과를 발휘할 수 있는 환자군을 찾아내거나 환자에 맞는 항암백신 치료에 대한 연구개발(R&D)도 활발하게 이뤄지고 있는 상황.이 같은 2가지 요인에 집중해 개인맞춤형 항암백신과 면역항암제 동반진단 분야의 파이프라인을 확장시켜나가고 있는 곳이 펜타메딕스다.조대연 대표현재 펜타메딕스는 딥러닝을 적용한 신개념 유효 신생한원 기반 전략적 항암 백신 치료 기술 등 인공지능(AI)활용과 빅데이터를 활용한 동반진단 바이오마커를 통한 기반의 신약 R&D를 시행하고 있다.펜타메딕스 조대연 대표는 "항암 백신은 암환자에게 항원을 투여함으로써 암과 싸우고 있는 환자의 면역계를 자극하고 강화해 암을 치료하는 기술이다"며 "초점을 맞추고 있는 개인맞춤형 항암 백신은 그 중 신생항원(neoantigen)을 표적 암환자 별 맞춤형 백신을 투여하는 전략을 가지고 있다"고 말했다.일반적으로 표적이 될 수 있는 신생 항원은 모든 암 환자에게 다수 존재하고, 상당수의 환자들한테는 수백 개가 넘을 수 있다. 그러나 항원의 형태로 투여할 수 있는 신생 항원의 수는 많아야 20개를 넘지 못하는 만큼 표적 선별 기술이 중요하다는 게 조 대표의 설명.조대연 대표는 "딥러닝 기술이 결합된 DeepNeo 플랫폼으로 신생 항원들 중 최적의 표적을 개인맞춤형 항암 백신으로 만들면 재발을 근본적으로 억제할 수 있는 면역 항암 치료가 가능할 것으로 본다"며 "해당 플랫폼 기술을 항암 백신 뿐 아니라 동반진단 바이오마커 및 공유신생항원 표적 발굴 등에도 적용하고 있다"고 밝혔다.이처럼 현재 펜타메딕스는 기반 기술을 항암백신 이외에 동반 진단 바이오마커 발굴에도 적용하는 만큼 면역항암제 동반진단에 대한 투트랙 전략을 구사하고 있다.조대연 대표는 "3세대 면역항암제는 적당한 바이오마커의 부재가 가장 큰 미충족수요 중 하나로 PD-L1 마커 등 변이의 수에 기반한 마커는 극히 낮은 예측률로 유명하다"며 "빅데이터 분석을 통해 기존 마커와 명확한 차별성을 가진 2종의 바이오마커를 발굴해 높은 예측력을 확인한 상태다"고 언급했다.하지만 암 백신 영역과 면역항암제 동반진단의 경우 국내는 물론 글로벌 차원에서도 활발한 연구개발이 이뤄지고 있는 분야. 이에 대해 조대연 대표는 회사가 가진 높은 예측 기술 바탕으로 경쟁력을 확보하겠다고 강조했다.조대연 대표는 "항암백신은 기존 플랫폼과 달리 T세포와의 반응성을 딥러닝 알고리즘인 DeepNeo-TCR로 예측해 한 단계 높은 예측력을 보이고 있다"며 "암세포의 면역회피를 근본적으로 극복할 수 있는 최적의 표적을 도출할 수 있다는 게 최대의 차별점이자 경쟁력이다"고 전했다.이어 그는 "동반진단의 경우 여러 면역항암제 임상시험에 적용해 허가의 성공률을 제고하고, 시험기간과 비용을 낮추는 방안의 사업화를 계획 중"이라며 "기존 허가된 마커 대비 높은 예측률과 저렴한 비용은 등은 면역항암치료제의 인허가에 뛰어든 국내외 개발사들에게 강력한 무기가 될 것으로 기대하고 있다"고 밝혔다.현재 펜타메딕스는 항암백신의 경우 2023년 내에 첫 파이프라인의 임상시험을 시작하는 것을 목표로 준비 중이며, 임상 1상을 전후해 관심을 보이고 있는 기업들과의 공동개발 혹은 기술이전을 계획하고 있다.조대연 대표.다만, 개인 맞춤형 암 백신을 추구하고 있는 만큼 기존과 임상시험 진행이 방식이 다르다는 점은 펜타메딕스가 해결해야 할 숙제로 남아있는 상황.이에 대해 조대연 대표는 해외 사례를 바탕으로 식품의약품안전처와 해결 실마리를 찾겠다고 언급했다.조대연 대표는 "개인 맞춤형 항암백신 1상을 국내에서 하는 것을 목표로 하고 있지만 그동안 사례가 없었다는 부분에서 어려운 점이 잇는 것은 사실이다"며 "식약처와 여러 논의를 진행하고 있고 만일을 대비한 더 높은 단계의 동물모델 실험 혹은 해외 임상도 고려중이다"고 말했다.끝으로 조대연 대표는 펜타메딕스가 항암치료 분야에서 정밀의료와 맞춤의료의 시대에 발 맞춘 기업이 되고 싶다는 포부를 전했다.조대연 대표는 "펜타메딕스라는 기업명도 정밀의료를 일컫는 4가지 의미에 하나를 더해 지을 정도로 우리는 맞춤 의료를 표방하고 있다"며 "암 환자에게 최적의 맞춤 의료를 제공하는 것이 목표로 이를 위한 디자이너와 같은 역할을 하기 기대한다"고 덧붙였다.