유방암 면역치료 새 돌파구…성패 예측하는 'CIC 분자아형' 등장

유방암 환자의 면역항암제 반응 여부를 정밀하게 예측할 수 있는 새로운 분자아형 분류 시스템이 개발됐다.

중국 푸단대학교 연구팀은 '암-면역 주기(Cancer-Immunity Cycle, CIC)'를 기반으로 유방암을 세 가지 아형으로 분류하고, 이를 통해 면역관문억제제(ICI) 치료 효과를 예측하는 연구 결과를 국제학술지 '캔서 바이올로지 앤드 메디신(Cancer Biology & Medicine)'에 발표했다고 바이오 전문매체 바이오온이 7일(현지시간) 보도했다.

면역관문억제제는 일부 암종에서 혁신적인 치료 효과를 보였지만, 유방암 환자에서의 전체 객관적 반응률(ORR)은 15~20% 수준에 머문다. 특히 삼중음성유방암 환자 사이에서도 반응 차이가 커, 치료 전 효과를 예측할 바이오마커 개발이 시급한 과제였다.

연구팀은 암세포 사멸에 이르는 다단계 면역 반응 과정인 '암-면역 주기'에 주목했다. 이 주기는 ▲종양 항원 방출 ▲항원 제시 ▲T세포 활성화 ▲T세포 이동 ▲종양 침투 ▲종양 세포 사멸 등 6단계로 구성된다. 연구팀은 각 단계의 활성도를 수치화한 'CIC 점수'를 개발했다.

연구팀은 이 점수를 기반으로 유방암 환자군을 세 가지 뚜렷한 아형으로 분류했다. 첫 번째는 면역세포 침투가 거의 없는 '면역 저온(Immune Cold)' 종양, 세 번째는 면역세포가 풍부하고 T세포 기능이 활발해 면역항암제에 가장 잘 반응하는 '면역 고온(Immune Hot)' 종양이다.

가장 주목할 만한 발견은 두 번째 중간형 아형인 '항원 제시 결함' 유형이다. 이 유형은 이론적으로 면역치료 효과가 좋을 것으로 예상되는 높은 종양변이부담(TMB)을 가졌음에도 불구하고, 항원 제시 과정의 결함으로 인해 실제 치료 반응은 저조했다.

유전체 분석 결과, 이 아형에서는 인간백혈구항원(HLA)의 이형접합성 소실이 빈번하게 발생했다. 이로 인해 암세포가 신생항원을 T세포에 효과적으로 전달하지 못했다. 또한 종양미세환경에는 기능이 저하된 수지상세포와 면역억제성 조절 T세포가 많아 면역 반응을 방해하는 것으로 나타났다.

다중오믹스 분석을 통해 각 아형의 독특한 대사 의존성도 확인됐다. 특히 '항원 제시 결함' 아형은 세린(serine) 대사 경로에 대한 의존성이 높았으며, 핵심 효소는 'PSAT1'으로 밝혀졌다. 세포 실험에서 PSAT1 발현을 억제하자 암세포 표면의 PD-L1과 면역억제인자 TGFB1 발현이 감소했다. 이는 세린 대사를 표적해 항원 제시 기능을 회복시킬 가능성을 시사한다.

이번 연구는 기존의 '고온·저온' 이분법을 넘어, 면역 주기의 어느 단계에서 문제가 발생했는지 정확히 진단하는 새로운 틀을 제시했다. 연구팀은 이를 통해 환자별 맞춤형 병용치료 전략을 개발하고, 현재 면역항암제에 반응하지 않는 환자군까지 치료 대상을 확대할 수 있을 것으로 기대했다.