[헬스코리아뉴스 / 이충만] 조금이라도 수상해 보이면 그 즉시 공격하는 자연살해(NK)세포의 강력한 기능에도 불구하고 여전히 이를 기반으로 한 상용화된 치료제는 없는 실정이다.

NK세포는 체내 1차 방어작용(선천면역)을 대표하는 면역 세포로, 암세포 와 바이러스 감염세포 등 이상 징후를 보이는 세포를 신속하고 즉각적으로 감지하여 제거한다. 체내를 순찰하며 이상 징후 세포를 감지한다는 의미에서 ‘면역계의 경찰’로 불린다.

이 세포는 사이토카인을 분비하여 수지상세포, T세포, B세포 등 다른 면역 세포들의 활성을 유도하고, 면역 반응과 염증 반응을 조절하는 선천면역의 역할까지 담당한다.

현재 면역 치료의 핵심으로 각광받고 있는 T세포와 비교할 경우, NK세포의 장점은 더욱 두드러진다. T세포는 T세포 수용체(TCR)를 통해 모든 세포의 표면에 위치한 주조직적합성 분자(MHC) 1형의 특정한 항원 펩타이드(단백질 조각)을 인식한 다음, 이상 징후 세포를 공격하는 기능이다.

반면 NK세포는 T세포와 달리 특정한 항원 펩타이드와 무관하게 조금이라도 이상 징후가 감지되면 즉시 반응하여 감염된 세포나 암세포를 직접 공격하는 기능이다. 이로 인해 신속하고 즉각적인 면역 반응을 일으킬 수 있다.

특히 T세포 치료제가 최근 들어 고형암 표적의 어려움 등 항원 표적화와 관련된 여러 한계에 직면하면서, NK세포를 기반으로 한 약물은 기존의 T세포 치료제를 능가하는 차세대 면역 치료제가 될 것이라는 기대가 높다.

그러나 NK세포를 면역 치료제로 활용하는 데는 몇가지 장애물이 있다. 첫째는 NK세포의 치료 효과가 일시적이라는 것이다. 이 세포의 수명은 고작 2주에 불과하다. 수년 간 존재할 수 있는 T세포와 가장 대비되는 차이점이다.

NK세포의 비특이적인 표적 방식으로 인해 암세포뿐만 아니라 다른 세포들도 공격할 수 있다는 점도 한계로 작용한다. 실제로, 한 연구에 따르면 키메라 항원 수용체(CAR) 기술을 이용한 CAR-NK 치료제가 암세포뿐만 아니라 동시에 투약된 다른 CAR-NK 치료제를 공격하는 현상도 확인되었다.

업계는 이를 극복하기 위해 ①세포 연결체(Cell Engagers) NK세포 치료제 ②유전자 편집 기술 기반 장기지속형 NK 치료제 등의 대안을 제시하고 있다.

①세포 연결체 NK세포 치료제는 한쪽은 암세포의 항원에, 다른 한쪽은 NK세포의 활성 수용체에 결합해 두 세포를 물리적으로 연결시키는 방식의 치료제다. 보통 다중특이성 항체 구조로 설계되며, NK세포가 종양세포에 정확히 접근하여 자연살해 작용을 유도하는 기전이다.

이때 다중특이성 항체를 활용한다면 굳이 T세포가 아닌 NK세포를 활용한 근거에 대해 의문이 생길 수 있다. 이에 대한 답변은 간단하다. NK세포는 T세포에 비해 수명이 짧고 작용 시간이 제한적이므로, T세포 치료제의 사이토카인 폭풍과 같은 이상반응의 위험이 상대적으로 적다는 장점이 있기 때문이다.

②유전자 편집 기술 기반 장기지속형 NK세포 치료제는 NK세포의 짧은 수명을 개선하기 위해 CRISPR 등의 유전자 편집 기술을 활용하여 NK세포 내 생존 신호를 강화하고 면역 억제 환경에서도 NK세포의 기능이 유지될 수 있도록 설계된 약물이다.

물론 이러한 기술이 적용된 NK세포 치료제의 전면적인 상용화는 더 많은 시간이 필요할 수 있다. 다만 지난해 화이자(Pfizer)의 간접적인 NK세포 치료제인 ‘안키바’(Anktiva, 성분명: 가펜데킨 알파 인바키셉트·nogapendekin alfa inbakicept)가 허가된 사례를 보면, NK세포 치료제가 예상보다 빨리 상용화될 가능성도 배제할 수 없다.

한편, 미국 식품의약국(FDA)은 지난 2024년 4월 불응성 비근육 침습성 방광암(NMIBC) 치료제로 ‘안키바’를 허가했다. ‘안키바’는 NK세포의 활성을 촉진하는 사이토카인인 인터류킨-15(IL-15)에 작용하는 약물이다. 간접 NK세포 치료제인 셈이다.