면역항암제가 암 키운다…'브레이크' 풀린 TGF-β의 이중성

면역항암제가 일부 암 환자에게서 오히려 종양 성장을 부추길 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 원인은 암세포 성장을 억제하던 '브레이크' 역할의 신호가 치료 과정에서 풀려버린 데 있었다.

4일(현지시간) 중국 의학 전문 매체 바이오온(BioOn)에 따르면 미국 노스웨스턴대 의대 연구진은 국제 학술지 '캔서 디스커버리(Cancer Discovery)'에 이러한 내용의 연구를 발표했다.

연구진은 재발성 소세포폐암과 관련 신경내분비암 환자를 대상으로 한 임상시험에서 '빈트라푸스프 알파'라는 이중기능 융합단백질을 시험했다. 이 약물은 면역관문 PD-L1과 면역억제 기능을 하는 TGF-β 신호를 동시에 차단하도록 설계됐다.

그러나 결과는 극명하게 갈렸다. 효과를 평가한 환자 34명 가운데 18%는 종양이 뚜렷하게 줄었지만 38%는 치료 시작 후 종양 성장 속도가 오히려 빨라지는 '초진행'을 보였다.

연구진이 치료 전후의 종양 조직과 혈액 면역세포, 순환 종양 DNA를 분석한 결과 초진행이 나타난 종양은 치료 전부터 TGF-β 신호가 비정상적으로 활발했다.

기능 실험에서 TGF-β 신호 경로가 온전한 소세포폐암 세포주는 이 경로를 인위적으로 차단하자 증식 속도가 유의미하게 빨라졌다. 반면 TGF-β 반응 기전이 원래 없는 세포주에서는 같은 조치에도 변화가 없었다.

즉 특정 종양에서는 TGF-β가 암세포 성장을 억제하는 '브레이크' 역할을 하는데, 약물이 이를 제거하면서 억눌렸던 암세포가 빠르게 증식한 것이다.

토마스 교수는 "면역억제 경로를 더 많이 차단하는 것이 항상 더 나은 전략은 아니다"라며 "일부 종양에서는 이 경로가 암세포 자체의 성장도 억제하고 있어 생물학적 배경이 결과를 좌우한다"고 지적했다.

연구진은 자궁경부암과 비인두암, 비소세포폐암 등 다른 암종에서 이 약물을 투여받은 수백 명의 데이터도 분석했다. 초진행은 이들 암종에서도 빈도는 달랐지만 모두 관찰됐다.

외부 독립 데이터에서도 TGF-β 전사 활성이 높은 종양일수록 환자의 생존 예후가 나빴다.

연구진은 현재 여러 TGF-β 표적 후보 약물이 임상시험 중인 만큼, 치료 전에 TGF-β에 의존해 성장이 억제되는 종양을 가려내지 않으면 일부 환자가 질병 악화 위험에 노출될 수 있다고 설명했다.