전세계적인 코로나19 팬데믹으로 ‘사이토카인 폭풍’의 위협이 커지자 면역 신호 물질인 사이토카인의 작용 기전에 대한 관심이 커졌다. 특히 항암 치료 분야에서는 사이토카인의 선택적인 조절을 통해 암 환자들의 면역력을 높이고 삶의 질을 높일 수 있다는 점이 주목받고 있다.
사이토카인은 우리 몸의 면역체계를 제어하고 자극하는 신호물질이다. 그런데 면역체계에 이상이 생겨 사이토카인이 과다하게 분비되면 정상 세포까지 공격하는 상황이 발생하는데 이를 사이토카인 폭풍이라고 한다. 사이토카인 폭풍은 코로나19 감염자의 상태를 악화시키는 원인 중 하나로 지목돼 왔다. 사이토카인은 그 종류가 다양하고 기능이 제각각인데, 이 중 사이토카인 폭풍이 발생하는 원인으로 내재면역에 관여하는 염증성 사이토카인(인터루킨-1, TNF-a, 인터루킨-6 등)이 여러 연구를 통해 지목되고 있다. 이를 막기 위해서는 문제를 유발하는 사이토카인을 선택적으로 조절하는 것이 중요하며 사이토카인 작용 기전을 규명하는 관련 연구가 활성화되는 추세다.
사이토카인 조절에 대한 높은 관심은 면역력이 중요한 항암 치료 분야로도 이어지고 있다. 암이 발생한 신체는 면역체계가 망가져 사이토카인의 작용 기전이 더욱 복잡한 양상을 띠게 되는데, 암세포를 막는 ‘착한 사이토카인’이 있는 반면 암세포가 확장하도록 돕는 ‘나쁜 사이토카인’이 공존한다. 암세포와 주위 세포들은 여러 가지 나쁜 사이토카인을 분비해 면역체계의 기능을 무력화시킬 수 있다. 예를 들면 사이토카인의 일종인 인터루킨-10(IL-10)과 인터루킨-23(IL-23)은 정상적인 면역 기능을 억제해 면역세포들이 암세포를 인지하지 못하는 상황이 벌어진다. 또 면역작용을 하는 M2 대식세포(M2 macrophage)나 미성숙 수지상 세포를 증가시키는데, 이들은 여러가지 효소나 독성물질을 분비하여 활성화된 T세포의 공격을 무력화시킨다. M2 대식세포는 대체 활성화(alternatively activated)된 대식세포로써 항염증 작용과 종양의 성장에 주로 관여한다.
염증성 사이토카인의 일종인 인터루킨-4(IL-4)의 경우에는 암의 발병 및 확산에 큰 영향을 미친다. 실제로 유방암, 전립선암, 폐암, 그리고 신장암 등의 암에서 인터루킨-4가 많이 증가되는 것이 여러 임상 사례를 통해 발견되었으며, 인터루킨-4의 수용체(IL-4R) 또한 많은 종류의 암에서 과발현되고 있다.
암으로 망가진 면역체계를 정상화하기 위해서는 착한 사이토카인은 활성화하고 나쁜 사이토카인은 억제하는 ‘듀얼 메커니즘’이 필요하다. 이와 관련해 현재 국내에서는 ‘싸이모신 알파1 (Thymosin a1)’이 항암 치료 보조요법으로 활용되고 있다. 싸이모신 알파1은 면역조절 장기인 흉선 상피세포에서 분비되는 호르몬 중 면역작용을 내는 28개의 아미노산 펩타이드로 구성됐다. 싸이모신 알파1의 듀얼 메커니즘 효과는 해외 임상 시험에 의해서도 다양하게 확인됐다. 대표적으로 '싸이모신 알파1 및 인터페론 알파를 통한 C형 간염 환자 면역력과 항바이러스 반응 강화' 주제의 임상 논문에 의하면, 싸이모신 알파1 단일 성분의 전문의약품 자닥신(Zadaxin) 투여 시 T세포 성장인자인 인터루킨-2(IL-2)가 비투여 그룹에 비해 약 6배 가량 증가했다. 반면 염증성 사이토카인 인터루킨-4(IL-4)는 78% 가량 줄었고, 면역세포를 억제시켜 암 조직을 팽창시키는 사이토카인 인터루킨-10(IL-10)은 72% 가량 크게 감소되는 것으로 나타났다.