T와 B 세포의 협공→개인맞춤형 항암백신, 2027년 임상 [지금은 과학]

[아이뉴스24 정종오 기자] B 세포 기반의 ‘암을 기억하는’ 개인맞춤형 항암백신이 2027년 임상에 들어간다. 항암 면역반응에서 B 세포는 오랫동안 T 세포의 보조 역할로 생각했다. 최근 관련 연구를 보면 B 세포도 암세포를 직접 공격하거나 면역 체계를 지도하는 핵심 역할을 한다는 사실이 드러났다.

신생항원(Neoantigen)은 암세포가 발생하는 과정에서 유전자 돌연변이로 만들어진 ‘새로운 단백질 조각’을 의미한다. 신생항원은 암세포만을 구별하는 고유한 표식이다.

B 세포 반응성을 더하면 항암백신은 일회성 공격과 단기 기억을 넘어 장기적으로 암을 기억하는 면역이 된다. 암 재발을 효과적으로 방지할 수 있다.

한국과학기술원(KAIST) 연구팀은 이를 가능하게 하고 개인별로 항암 효과를 최적화하는 인공지능(AI) 기반 맞춤형 항암백신 설계 기술을 개발했다.

KAIST(총장 이광형)는 바이오및뇌공학과 최정균 교수 연구팀이 네오젠로직과 공동연구를 통해 개인맞춤형 항암백신 개발의 핵심 요소인 신생항원을 예측하는 새로운 AI 모델을 개발했다고 2일 발표했다. 면역 항암치료에서 B 세포의 중요성을 규명한 것이다.

연구팀은 기존 신생항원 발굴이 주로 T 세포 반응성 예측에 의존하던 한계를 극복했다. T 세포와 더불어 B 세포 반응성까지 통합적으로 고려한 AI 기반 신생항원 예측 기술을 개발했다.

T 세포는 암이나 감염된 세포를 직접 찾아내는 역할을 한다. B 세포는 항체를 만들어 혈액 속에 뿌리는 역할이다. T 세포가 육군이라면 B 세포는 해군과 공군의 역할을 하는 셈이다.

해당 기술은 대규모 암 유전체 데이터, 동물실험, 항암백신 임상시험 자료 등을 통해 검증됐다. 신생항원에 대한 B 세포 반응성을 정량적으로 예측할 수 있는 최초의 AI 기술로 평가된다.

신생항원은 암세포 돌연변이에서 유래된 단백질 조각으로 이뤄진 항원이다. 암세포 특이성을 갖기 때문에 차세대 항암 백신의 핵심 타깃으로 주목받아 왔다. 모더나와 바이오엔텍은 신생항원 기반 항암백신 기술을 발전시키는 과정에서 확보한 mRNA 플랫폼을 활용해 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19) 백신을 개발한 바 있다.

글로벌 제약사들과 함께 항암백신 임상시험을 활발히 진행 중이다.

현재 항암백신 기술은 대부분 T 세포 중심의 면역반응에 집중돼 있다. B 세포가 매개하는 면역반응을 충분히 반영하지 못한다는 한계가 존재했다.

존스홉킨스대 마크 야소안(Mark Yarchoan)·엘리자베스 재피(Elizabeth Jaffee) 교수 연구팀도 2025년 5월 네이처 리뷰 캔서(Nature Review Cancer)에서 “B 세포의 종양 면역 역할에 대한 근거가 축적되고 있음에도 불구하고 대부분의 항암백신 임상시험이 여전히 T 세포 반응에만 초점을 맞추고 있다”고 지적한 바 있다.

연구팀의 새로운 AI 모델은 돌연변이 단백질과 B 세포 수용체(BCR) 간 구조적 결합 특성을 학습해 B 세포 반응성을 예측하는 방식으로 기존 한계를 극복했다.

항암백신 임상시험 데이터를 분석한 결과, B 세포 반응까지 통합적으로 고려함으로써 실제 임상에서 항종양 면역 효과를 크게 높일 수 있음을 확인했다.

최정균 교수는 “현재 신생항원 AI 기술을 사업화하고 있는 네오젠로직과 함께 개인맞춤형 항암백신 플랫폼의 전임상 개발을 진행하고 있고 2027년 임상 진입을 목표로 FDA IND 제출을 준비 중”이라며 “독자 AI 기술을 기반으로 항암백신 개발의 과학적 완성도를 높이고 임상 단계로의 전환을 단계적으로 추진하겠다”고 말했다.

FDA IND란 사람에게 처음으로 신약을 투여하기 전에 미국 식품의약국(FDA)에 임상시험을 해도 되는지 허가받는 절차를 말한다.

이번 연구(논문명: B cell–reactive neoantigens boost antitumor immunity)에는 김정연 박사와 안진현 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 국제 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 12월 3일자로 실렸다.