항체약물접합체의 강력한 잠재력

끊임없이 발전하는 암 치료 분야에서, 항체약물접합체(ADC)가 유망한 치료법 중 하나로 부상했습니다. ADC는 세포독성 약물의 효능과 모노클론 항체의 선택성을 결합하여 새로운 표적 치료 접근법을 제공합니다. 항체약물접합체는 항암 측면에서 엄청난 가능성을 보여주었으며, 다양한 비종양 적응증에 대한 표적 치료의 판도를 바꿀 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

항체약물접합체 연구 개발과 관련이 있는 CAS Content Collection™ 데이터 분석 결과를 살펴보면, 지난 3년 동안 간행물(주로 학술지와 특허) 수가 30% 증가하면서 가파른 상승세를 보였습니다. 그중에서도 미국, 중국, 일본이 학술지와 특허 간행물 발표량에서 선두를 유지하고 있습니다(그림 1 참조). 흥미로운 사실은 특허 수가 발표된 학술지의 수보다 많다는 것인데, 이는 축적된 과학적 지식을 활용한 특허 출원이 증가하고 있음을 나타냅니다. CAS Content Collection 내 항체약물접합체 특허의 종류는 점점 더 다양해지고 있으며 연구원들은 여러 연결 기술, 접합 기법, 표적 항원 부분을 살펴보고 있습니다.

현재 수많은 항체약물접합체가 임상 전 단계 및 임상 개발 단계에 있으며, 이 놀라운 화합물은 여러 연구원과 제약회사의 관심을 받고 있습니다. PitchBook에 따르면 2018년부터 민간 투자액이 급격하게 증가했고(그림 2), 이러한 현상은 항체약물접합체의 치료 및 상업적 잠재력에 사람들이 많은 관심을 가지고 있다는 사실을 보여 줍니다. 또한 2022년 전 세계 항체약물접합체 시장의 가치는 86억 달러가 될 것으로 추정되며 2032년에는 10.7%의 연평균 성장률로 239억 달러에 달할 것으로 예상되고 있습니다. 항체약물접합체는 전 세계 시장의 관심을 받고 있으며 World ADC Asia는 항체약물접합체 분야의 선두주자들을 한 자리에서 만나볼 수 있는 컨퍼런스를 개최합니다.

트로이 목마의 내부: 항체약물접합체 이해하기

항체약물접합체의 중요성을 파악하려면 항체약물접합체가 어떻게 작동하는지 알아야 합니다. 이 역동적인 치료 방법의 세 가지 주요 구성 요소는 바로 모노클론 항체, 세포독성 약물, 연결 분자입니다(그림 3). 모노클론 항체는 암 세포 표면에 과발현되는 항원을 인식하도록 설계되어 선택적인 표적화가 가능합니다. 세포독성 약물은 강력한 화학 치료제로 암 세포를 사멸시키는 데 굉장히 효과가 뛰어납니다. 마지막으로 연결체는 다른 두 구성 요소를 이어주는 다리 역할을 하여 순환 과정에서 안정성을 유지하면서 내재화 시 약물을 방출합니다.

면역 관문 억제제와 같은 면역 치료제와 마찬가지로, 항체약물접합체는 암 치료의 혁신을 약속합니다. 그러나 이 두 가지 화합물의 작용 매커니즘은 각기 다릅니다. 면역 요법은 암 세포에 대한 환자의 면역 반응을 향상시키는 반면, 항체약물접합체는 '트로이 목마'처럼 작동하여 암 세포를 직접 공격합니다.

항체약물접합체 치료 성공 사례

오늘날 임상 개발 단계에 있는 항체약물접합체는 약 100년 전부터 개발되기 시작했습니다. 독일의 과학자 파울 에를리히가 1900년대 초에 "마법의 탄환"이라는 개념을 제시했을 때부터, 연구원들은 유기체의 나머지 부분에 피해를 입히지 않고 병원체나 병든 세포를 선택적으로 표적화할 수 있는 치료법을 개발하기 위해 노력했습니다. 이후, 항체약물접합체 연구 개발 분야에서 주요 발견들이 이루어지면서 Takeda의 림프종 치료제 Adcetris®(브렌툭시맙 베도틴)와 2013년 사람 표피증식인자수용체 2 양성 유방암 치료제로 승인된 Genentech의 Kadcycla®(트라스투주맙) 등 혁신적인 약물의 사용이 승인되었습니다. 또한 2020년 이후로 다양한 고형 종양과 혈액학적 악성 종양의 치료를 위한 여덟 가지 항체약물접합체의 사용이 추가로 승인되었습니다. 현재 15가지의 항체약물접합체가 전 세계에서 규제 승인을 받았습니다(그림 4). 

항체약물접합체로 마법의 탄환이라는 특효약 개발을 실현할 수 있습니다. 이러한 화합물은 표적화를 통해 세포독성 약물을 병든 세포에 선택적으로 전달하여 건강한 세포가 약물에 노출될 확률을 최소화할 수 있습니다. 이 표적화된 접근법은 치료의 효과를 높여줄 뿐 아니라 표적이 아닌 대상에 미치는 영향과 전신 독성의 위험도 줄여 줍니다. 항체약물접합체는 건강한 세포를 보존하여 치료가 수월해지고 부작용이 줄어들 수 있습니다.

항체약물접합체 관련 과제와 한계

항체약물접합체가 엄청난 잠재력을 가지고 있는 것은 맞지만, 개발 과정에서 몇 가지 과제와 한계를 반드시 해결해야 합니다. 먼저 항체약물접합체를 제조하려면 항체 생산, 약물 합성, 접합 등 여러 단계를 거쳐야 합니다. 단계가 복잡해지면서 제조 비용이 높아지면 거주 지역이나 의료보험제도에 따라 이러한 치료제를 이용하지 못하는 환자들이 늘어날 수 있습니다.

또 다른 장애물은 적합한 항원을 선택하는 것인데, 표적화의 효율성은 암 세포에 대한 항원의 특이성에 따라 달라집니다. 이러한 선택성은 치료의 정밀성을 보장하고 표적이 아닌 대상에 미치는 영향을 최소화하는 데 있어 굉장히 중요합니다. 그러나 모든 암이 잘 정의된 표적 항원을 보유하는 것은 아니며, 종양 내 항원 발현 이질성이 표적 선택을 더 복잡하게 만들 수 있습니다.

그뿐만 아니라 항체약물접합체의 성공을 위해서는 세포독성 약물의 선택도 굉장히 중요합니다. 세포독성 약물의 경우 암 세포에 대한 공격성이 높으면서 접합 및 순환 단계에서 안정성을 유지할 수 있어야 합니다. 강력한 효능, 우수한 안정성, 뛰어난 약물 방출성 간에 균형을 잡는 것은 항체약물접합체 개발 단계의 주된 과제 중 하나입니다.

연구원이 직면하게 되는 또 다른 과제는 바로 항체약물접합체에 대한 약물 내성입니다. 암 세포는 다양한 매커니즘을 사용하여 표적 항원을 하향조절하거나 약물 유출량을 늘리는 등 항체약물접합체의 세포독성 효과를 회피합니다. 이러한 저항 매커니즘은 치료법의 효율성을 제한하고 시간 경과에 따른 치료 효과를 감소시킬 수 있습니다.

종양학을 비롯한 여러 분야에서 밝은 미래를 약속하는 항체약물접합체

항체약물접합체의 미래는 밝으며, 앞으로 많은 발전이 이루어질 것입니다. 연구원들은 대안적 세포독성 약물, 새로운 연결체, 개선된 항체 공학 기법의 사용을 포함해 항체약물접합체의 설계를 최적화하기 위한 혁신적인 전략을 모색하고 있습니다.

항체약물접합체와 면역 치료 또는 다른 표적 치료제를 통합하는 병용 요법은 상승 효과를 불러와 임상 효과를 증폭시킬 수 있습니다. 연구원들은 다양한 유형의 암을 대상으로 연구를 진행한 ADC 브렌툭시맙 베도틴과 화학 치료제 젬시타빈 조합이 상승 효과가 좋다고 여기는데, 각 약물이 각기 다른 암 세포 유형을 표적으로 삼아 호지킨 림프종 같은 질병을 두 가지 측면에서 치료할 수 있습니다. 또한 항체약물접합체를 PD-1 억제제, 펨브로리주맙 및 니볼루맙 같은 면역 관문 억제제와 이들의 조합 또한 좋은 효과를 예상하며, 다양한 임상 시험 단계에서 이러한 조합을 살펴보고 있습니다. 이러한 조합은 화학 치료제의 강한 독성에 대한 위험도가 높은 노쇠하거나 나이가 많은 환자들에게 굉장히 매력적인 치료 옵션입니다. 대다수의 종양학 임상 시험이 초기 단계(그림 5)에 있지만, 활용할 수 있는 신약 후보와 암 유형이 무궁무진하기 때문에 아직 실현되지 않은 항체약물접합체의 큰 잠재력을 확인할 수 있습니다.

종양학뿐만 아니라, 앞으로 항체약물접합체를 새로운 치료 영역에서도 활용하게 될 것입니다. 현재 전염병 예방 및 치료 분야에서 이러한 기술을 살펴보고 있습니다. 항생제 내성으로 인해 세균성 감염증의 치료 효과가 떨어지면서 이러한 문제를 해결하기 위한 항체항생제접합체(AAC)가 개발되기 시작했습니다. 항체약물접합체처럼 AAC도 항체를 이용하여 표적 세균에 항생제를 전달하며, 특수 연결체를 통해 항체의 특이성과 항생제의 효능을 결합합니다. 현재 AAC에 대한 연구는 제한적이지만, 이 흥미로운 새로운 화합물로 전 세계 주요 의료 과제인 세균 생물막의 효과적인 제거가 가능해질 것입니다.

또한 항체약물접합체를 면역 조절제로 사용하려는 연구도 진행되고 있는데, 이 경우 글루코르티코이드 같은 소염제를 표적으로 전달하면서 이러한 치료제와 일반적으로 관련이 있는 전신성 부작용을 최소화합니다. 류마티스 관절염부터 중증 근육무력증까지 다양한 조건에서 여러 항체약물접합체 전략을 시험해 보고 있는 상황입니다(표 1).

항체약물접합체 기술이 계속해서 진화함에 따라, 이러한 화합물은 유망한 치료 양상으로써 종양학을 넘어선 다양한 분야에서 큰 잠재력을 가집니다. 비록 개발 과정에서 계속 여러 문제와 제약에 직면하게 되지만, 승인 약물의 성공과 성장하는 시험용 ADC의 파이프라인이 임상적 요구를 충족하고 환자의 치료 결과를 개선할 수 있는 항체약물접합체의 막강한 잠재력을 보여 줍니다.

끊임없이 진화하는 항체약물접합체 분야의 동향에 대해 자세히 알아보려면 상호 심사를 거친 Bioconjugate Chemistry의 간행물을 확인하십시오.