유방암 치료제가 치명적인 백혈병에도 효과를 보일 가능성을 보여주고 있다

오리건 보건과학대학교의 새로운 연구에 따르면, 이미 시판 중인 유방암 치료제가 가장 치명적인 혈액암 중 하나인 암의 치료 반응을 개선하는 데 도움이 될 수 있다고 합니다.

OHSU 과학자들은 실험실 배양 접시와 쥐 모델을 통해 급성 골수성 백혈병(AML)의 표준 치료제인 베네토클락스와 유방암 치료제인 팔보시클립을 병용했을 때, 베네토클락스 단독 투여보다 더 강력하고 오래 지속되는 항백혈병 효과를 나타낸다는 사실을 발견했습니다. 출판 학술지 Cell Reports Medicine에 발표된 이 연구는 급성 골수성 백혈병(AML) 치료의 가장 큰 장애물 중 하나인 약물 내성을 해결하는 새로운 방법을 제시합니다.

급성 골수성 백혈병(AML)은 성인에게서 가장 흔하고 공격적인 백혈병 유형 중 하나입니다. 매년 20,000만 명 이상의 미국인이 진단받고 있으며, 최근 의학적 발전에도 불구하고 장기 생존율은 여전히 ​​낮습니다.

베네토클락스는 아자시티딘이라는 다른 약물과 함께 사용되어 2019년 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 이후 많은 환자들에게 주요 치료 옵션으로 빠르게 자리 잡았습니다. 이 약은 백혈병 세포의 크기를 줄이고 삶의 질을 향상시킬 수 있으며, 특히 집중적인 화학요법을 견디기 어려운 고령 환자에게 효과적입니다.

하지만 그 효과는 오래가지 않는 경우가 많습니다.

"안타깝게도 거의 모든 환자가 결국 약물 내성을 갖게 될 것입니다."라고 OHSU 의과대학 및 나이트 암 연구소의 세포·발달·암 생물학 교수이자 이번 연구의 교신 저자인 제프리 타이너는 보도 자료에서 밝혔습니다. "이 치료법은 초기 반응률과 삶의 질을 향상시켰지만, 급성 골수성 백혈병(AML)의 5년 생존율은 여전히 ​​25~40%에 불과합니다. 앞으로 해야 할 일이 많습니다."

더 나은 치료법을 찾기 위해 OHSU 연구팀은 300건 이상의 급성 골수성 백혈병(AML) 환자 샘플에 25가지의 서로 다른 약물 조합을 테스트했습니다. 그들은 베네토클락스의 효과를 높이고 백혈병 세포가 치료에 민감하게 반응하도록 도울 수 있는 병용 약물을 찾고 있었습니다.

"시험한 25가지 약물 조합 중 베네토클락스와 팔보시클립 병용 요법이 가장 효과적이었습니다. 이것이 바로 우리가 이 조합이 왜 그렇게 효과적인지, 그리고 기존 치료법에서 나타나는 내성을 어떻게 극복하는 것처럼 보이는지에 대해 더 깊이 연구하게 된 계기가 되었습니다."라고 OHSU 의과대학 및 나이트 암 연구소의 연구 조교수이자 이번 연구의 주 저자인 멜리사 스튜어트는 덧붙였습니다.

팔보시클립은 CDK4/6 억제제로 알려진 표적 치료제입니다. 현재 특정 유형의 유방암 치료에 승인되어 있으며, 암세포의 세포 주기 진행 및 분열 속도를 늦추는 방식으로 작용합니다.

유방암 치료제를 백혈병에 사용하는 아이디어는 다소 의아하게 들릴 수 있지만, 연구진은 이는 서로 다른 암들이 동일한 생물학적 약점을 공유할 수 있다는 인식이 점차 확산되고 있음을 반영한다고 설명합니다.

타이너는 "일부 사람들은 유방암 치료제가 급성 골수성 백혈병(AML)에 효과가 있는 이유를 궁금해할 수도 있습니다."라고 덧붙였습니다. "하지만 생물학적 특성은 매우 다른 암에서도 공통적으로 나타날 수 있습니다. 이는 열린 마음을 갖고 데이터가 가리키는 방향을 따라가는 것이 왜 중요한지를 보여주는 훌륭한 사례입니다."

연구팀의 실험 결과, 급성 골수성 백혈병(AML) 세포가 베네토클락스에 단독으로 노출되면 단백질 생산량을 늘려 적응하려는 시도를 하는 것으로 나타났습니다. 세포가 단백질을 생성하는 방식의 이러한 변화는 세포가 생존하고 궁극적으로 약물에 대한 내성을 갖도록 돕는 것으로 보입니다.

팔보시클립을 추가하면 이러한 생존 전략이 차단됩니다. 팔보시클립은 세포 주기와 단백질 생산을 조절하는 기전을 방해함으로써 백혈병 세포가 베네토클락스를 회피하는 데 사용하는 여러 경로를 차단하는 데 도움을 주었습니다.

"병용 요법에 강하게 반응한 환자 샘플에서 단백질 합성에 관여하는 유전자들의 발현이 뚜렷하게 감소한 것이 확인되었습니다."라고 스튜어트 박사는 덧붙였다. "이것이 중요한 단서였습니다."

생물학적 기전을 더 자세히 규명하기 위해 연구진은 게놈 전체에 걸쳐 유전자를 체계적으로 비활성화할 수 있는 강력한 도구인 CRISPR 유전자 편집 기술을 활용했습니다. 그 결과, 단백질 생성과 관련된 유전자가 소실되었을 때 베네토클락스 단독 요법의 효과가 더욱 커지는 것을 발견했습니다. 하지만 병용 요법은 이러한 취약점에 의존하지 않는 것으로 나타났는데, 이는 두 약물이 함께 작용하여 여러 회피 경로를 동시에 차단한다는 것을 시사합니다.

그 후 연구팀은 베네토클락스의 효과를 떨어뜨리는 것으로 알려진 유전적 돌연변이를 가진 인간 급성 골수성 백혈병(AML) 세포를 이식한 쥐 모델을 사용하여 동물 연구를 진행했습니다.

"이 모델에서 베네토클락스 단독으로는 생존 기간을 전혀 연장시키지 못했습니다. 유전적 요인을 고려했을 때 예상했던 결과입니다."라고 스튜어트 박사는 덧붙였다. "하지만 병용 투여 시에는 대부분의 쥐가 11개월에서 12개월까지 생존했습니다. 실제로 연구가 종료될 때까지 한 마리의 쥐가 살아 있었습니다."

연구진은 이러한 전임상 결과가 사람에게도 동일한 효과를 보장하는 것은 아니지만, 임상 시험으로 나아갈 강력한 근거를 제공한다고 밝혔습니다.

이 프로젝트는 스튜어트에게 개인적으로도 매우 깊은 의미를 지닙니다.

"저는 유방암 생존자이고 OHSU에서 치료를 받았기 때문에 암 환자가 어떤 심정인지 잘 압니다."라고 그녀는 말했다. "연구와 임상 시험이 가져다줄 수 있는 희망, 그것이 저를 움직이는 원동력입니다. 급성 골수성 백혈병(AML) 연구는 제가 기여할 수 있는 방법을 제공해 주었습니다."

이번 새로운 연구는 국가 연구를 기반으로 합니다. Beat AML 1.0 이 프로그램은 환자의 유전적 및 분자적 특성에 따라 적절한 치료법을 매칭하여 급성 골수성 백혈병(AML) 치료를 혁신하는 것을 목표로 하는 대규모 프로젝트입니다. 이 프로젝트의 공동 책임자인 타이너는 베네토클락스-팔보시클립 병용 요법이 이러한 데이터에서 도출되었다고 밝혔습니다.

"이 조합은 Beat AML 데이터에서 추천되었으며, 스튜어트 박사는 그 예측을 검증하여 효과가 있을 뿐만 아니라 그 이유까지 밝혀냈습니다."라고 타이너는 덧붙였습니다.

팔보시클립과 유사한 여러 CDK4/6 억제제는 이미 유방암 치료제로 승인되었기 때문에 안전성이 입증되어 있어 새로운 환경에서의 임상 시험 진행 속도를 높일 수 있습니다. 스튜어트 박사에 따르면, 연구팀은 환자들에게 더 넓은 치료 선택지를 제공하기 위해 동일 계열의 다른 약물들을 이미 연구하고 있습니다.

연구진은 베네토클락스-팔보시클립 병용요법이 아직 급성 골수성 백혈병(AML) 환자를 대상으로 시험되지 않았으며, 환자들이 표준 치료법에 즉각적인 변화를 기대해서는 안 된다고 강조했습니다. 새로운 치료법은 안전성, 용량 및 효과를 평가하기 위해 신중하게 설계된 임상 시험을 거쳐야 합니다.

그럼에도 불구하고, 연구팀은 초기 데이터가 시사하는 바에 대해 낙관적입니다.

타이너는 "아직 환자에게 시험해보지는 않았지만, 지금까지 관찰한 모든 것을 바탕으로 예측하건대, 이 병용 요법은 현재 표준 치료법에 대한 대부분의 알려진 내성 기전을 완화할 수 있을 것입니다."라고 덧붙였습니다. "이를 임상적으로 실현하기 위해서는 많은 노력이 필요하겠지만, 바로 그것이 우리가 이 일을 하는 이유입니다."

향후 임상 시험에서 이러한 결과가 확인된다면, 이 접근법은 초기 치료에도 불구하고 재발이 잦은 암 환자들에게 새로운 희망을 줄 수 있을 것입니다. 더 나아가, 이 연구는 기존 약물에 대한 재고와 다양한 암 유형을 살펴보는 것이 가장 치료하기 어려운 질병에 대한 예상치 못한 전략을 발견하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지를 보여줍니다.

출처: 오레곤 보건 과학 대학교