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[이데일리 김지완 기자] 에스티큐브(052020)의 면역항암제 넬마스토바트가 표적하는 ‘BTN1A1’이 면역을 무력화하는 최상위 조절자라는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 이는 키트루다, 옵디보로 이어지는 면역항암제 서열을 뒤집을 수 있는 발견이란 평가다.

지난해 4월 미국 올랜도에서 열렸던 AACR 2023에서 유승한 에스티큐브 미국법인 대표이사 겸 CSO가 넬마스토마트 연구결과에 대해 포스터 발표하고 있다. (사진=김지완 기자)

3일 미국암연구학회(AACR)에 따르면, 에스티큐브는 오는 8일(현지시간) 이 같은 내용을 골자로 하는 포스터 발표가 예정돼 있다. 이번 발표는 유승한 에스티큐브 미국법인 대표 겸 CSO(연구개발총괄)가 담당한다.

에스티큐브는 면역항암제 후보물질인 넬마스토바트(hSTC810)를 개발하고 있다. 넬마스토바트는 에스티큐브가 최초로 발견한 면역관문 단백질 BTN1A1을 표적으로 하는 물질이다. BTN1A1단백질은 T세포 증식을 억제하고, T세포로 인한 종양세포 사멸 효과를 저해한다.

이데일리는 지난 2일 유승한 에스티큐브 CSO와 서면 인터뷰했다. 이번 인터뷰에선 에스티큐브의 넬마스토바트에 관한 AACR 발표 내용과 연구 의의를 짚어봤다.

T세포 활동을 돕는 게 면역항암제

건강한 사람의 몸 안에선 T세포가 정상작동한다. T세포가 활동하기 위해선 T세포 수용체(CD28)가 암세포 발생을 일려주는 항원제시세포(CD80 및 CD86)와 결합이 선행돼야 한다. 차에 열쇠를 꽂고 시동을 걸어야 차를 움직일 수 있는 것에 비유할 수 있다.

문제는 암 환자에게선 이 같은 매커니즘이 작동하지 않는다는 점이다.

CTAL-4가 항원제시세포(CD80/86)와 먼저 결합해 버린다. CTAL-4가 CD80/86보다 친밀도가 높기 때문이다. 차에 시동이 걸리지 않으면 움직일 수 없는 것처럼, T세포가 활동하지 않는 것이다. 면역이 작용하지 않으니 암세포는 활발하게 증식한다.

유 CSO는 “암환자는 T세포 증식이 잘 안된다. T세포가 없으니 암세포를 죽일 수 없다”면서 “면역항암제는 T세포 증식을 유도하고, T세포는 암세포를 죽인다”고 설명했다.

여보이(이필리무맙)는 T세포에서 발견되는 CTLA-4 물질과 결합해, CD80/86이 CD28하고 결합하는 것을 돕는다. 결과적으로 T세포 증식을 돕고, T세포는 암을 죽인다.

PD-1 및 PD-L1 면역항암제도 같은 작동 원리다. 암세포가 PD-L1을 분비해 T세포 공격으로부터 스스로를 보호한다. PD-1은 T세포 표면에 발현되는 면역 억제 수용체다.

PD-1과 PD-L1이 결합하면 T세포의 활동 스위치가 꺼져버린다. PD-L1이 T세포 활동을 봉인하는 열쇠라면, PD-1은 열쇠구멍이다. 면역항암제는 열쇠 모양을 바꾸거나, 열쇠 구멍을 막아 T세포 정상 활동을 돕는다.

PD-1 억제제는 키트루다(MSD), 옵디보(BMS)가 있고 PD-L1 억제제는 티쎈트릭(로슈), 바벤시오(머크), 임핀지(아스트라제네카) 등이 있다. 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 면역관문 억제제는 총 9품목으로 지난해 매출 453억달러(60조원)를 기록했다. 매출은 키트루다 250억달러, 옵디보 100억달러, 티센트릭 40억달러, 바벤시오 10억달러 순으로 나타났다.

BTN1A1, 면역회피 물질 생성 최상위조절자

지금까지 면역항암제는 가장 말단 면역회피 물질을 억제하는 방식으로 개발이 진행됐다. 이미 만들어진 면역억제 물질들(PD-1, PD-L1, TIM-3, CTAL-4 )을 치우기에 바빴단 얘기다.

하지만 BTN1A1을 표적하면 얘기가 달라진다.

유 CSO는 “우선 BTN1A1은 면역세포를 활성화하는 CD3, CD28을 억제한다”며 “BTN1A1이 과별현된 전립선 암세포에선 T세포가 암세포를 제대로 죽이지 못하는 이유”라고 설명했다.

그는 “BTN1A1 활성화는 연쇄적인 암세포 방어막 형성을 유발한다”면서 “BTN1A1이 다른 면역회피 물질들의 생산 스위치를 모조리 작동시킨다”고 말했다. 이어 “‘BTN1A1 발현 → 갈렉틴-9 활성화 → PD-1 또는 TIM-3 활성화’ 순서로 스위치가 켜진다”면서 “이 과정에서 T세포 활동은 저지돼, 면역 기능이 무력화된다”고 부연했다.

갈렉틴-9은 TIM-3 또는 PD-1 활동을 증폭시키는 촉매제 역할을 한다. PD-1과 TIM-3는 활성화되면 T세포 활동이 줄어든다. 암세포 증식 환경이 조성되는 셈이다.

실제 실험결과 BTN1A1·갈렉틴9, PD-1·갈렉틴9, TIM-3·갈렉틴-9, BTN1A1·갈렉틴-9·TIM-3, BTN1A1·갈렉틴9·PD-1 등이 함께 존재하는 것을 확인했다. ①BTN1A1 ②갈렉틴-9 ③PD-1 또는 TIM-3 순서로 활성화된다는 것이 확인됐다.

치료경로 규명...면역항암제 서열 바꿀 것

이번 연구결과는 넬마스토바트가 여타 면역회피 물질이 생성되기 전에 치료할 수 있음을 의미한다. 넬마스토바토가 표적하는 BTN1A1이 면역회피 물질을 생산하는 최상위 조절자이기 때문이다.

현재 면역항암제 개발은 산발돼 있다. 앞서 언급한 CTLA-4, PD-1, PD-L1, TIM-3 표적 물질을 각각 개발 중이다. 하지만 BTN1A1을 표적하면 PD-1, TIM-3의 상위조절자(갈렉틴-9) 활동을 저지한다. 기존 치료제가 면역억제 물질을 각개 전투 방식으로 처리했다면, 넬마스토바트는 물질 생산 자체를 막는다.

유 CSO는 “키트루다, 여보이 등의 면역항암제가 글로벌 블록버스터 치료제 반열에 올라설 수 있었던 이유는 치료 경로를 규명했기 때문”이라며 “약을 투약했을 때 암이 완치됐다는 결과만큼 중요한 것이 치료 경로를 밝히는 일”이라고 강조했다.

그는 이어 “BTN1A1을 표적하면 면역회피 물질 활성을 막을 수 있다는 사실이 이번 연구로 밝혀졌다”면서 “이번 연구는 항암 치료 효과를 극대화할 수 있는 계기가 될 것”이라고 덧붙였다.

한편, 에스티큐브는 현재 넬마스토바트에 대해 소세포폐암을 적응증으로 미국과 국내에서 임상 2상을 진행 중이다.