생명시스템대학·의료원 공동연구팀, 인유두종바이러스 양성 두경부암의 정밀 면역항암치료 타겟 제시

단일세포 정밀 유전체 분석 진행 

HPV 감염 두경부암의 면역항암치료 효과 결정의 새로운 기전 제시

두경부암 환자에 대한 정밀 면역항암치료법 개발 가능성 보여 

[사진 1. (윗줄 왼쪽부터 시계방향) 이인석 교수, 하상준 교수, 고윤우 교수, 김혜련 교수, 김가민 연구원, 김다희 교수, 차준하 박사과정생]

생명시스템대학과 의료원 공동 연구팀이 두경부암 환자의 종양 미세환경 내 암세포 및 면역세포를 단일세포 수준에서 정밀 유전체 분석을 통해 면역항암제 치료반응에 영향을 미치는 주요 세포 및 분자 요인을 규명했다. 이번 연구 결과는 면역항암치료 연구 분야의 권위 있는 국제 학술지 ‘Journal for ImmunoTherapy of Cancer(IF 10.9)’에 6월 11일 발표됐다.

두경부암은 예후가 나쁜 암으로 알려져 있으며, 흡연과 음주가 주요 원인으로 지목돼 왔다. 최근에는 인유두종바이러스(HPV) 감염에 의한 두경부암 환자가 지속적으로 증가하고 있으나, HPV 양성 두경부암 환자들은 HPV 음성 환자들보다 일반 항암치료에 대해 상대적으로 좋은 예후를 보인다. 그러나 최근 대규모 임상시험에서 면역항암치료가 HPV 양성 환자와 음성 환자 사이에 예후 차이가 없는 것으로 확인되면서, 이에 대한 원인 규명이 시급한 과제로 남아 있었다.

[그림 1. HPV 양성 두경부암에서 세포독성 T 세포 특이적 CD161(KLRB1) 발현에 의한 항종양면역반응 저해 기전에 대한 가설]

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 HPV 양성과 음성 두경부암의 암조직을 단일세포 수준에서 비교 분석했다. 그 결과, HPV 양성 두경부암 환자의 세포독성 T 세포에서 특이적인 CD161 수용체 발현이 면역항암치료 효과를 저해한다는 사실을 밝혀냈다. CD161 수용체의 발현이 B 세포에서의 CD161 리간드 발현을 저해해, 면역항암 기전에 중요한 3차 림프계 구조의 형성을 방해하는 것으로 나타났다. 이는 HPV 양성 두경부암 환자가 HPV 음성 두경부암 환자에 비해 다양한 항암치료에서는 좋은 예후를 보이지만, 면역항암치료에서는 별다른 차이를 보이지 않는 이유를 설명한다.

이번 연구 결과에 따라 세포독성 T 세포의 특이적인 CD161 수용체 발현이 HPV 양성 두경부암의 면역항암치료 효과를 예측하는 데 활용될 수 있음을 확인했다. 나아가 향후 CD161 수용체를 저해하는 기술이 개발된다면, HPV 양성 두경부암 환자의 면역항암치료 효능을 크게 향상할 수 있을 것으로 기대된다.

교신저자인 이인석 교수는 “이번 연구는 두경부암 환자의 면역항암치료 반응을 예측하고 치료 효과를 증진시킬 수 있는 새로운 방법을 제시함으로써, 향후 치료 기술 개발의 중요한 기반을 제공한 것”이라고 연구 의의를 밝혔다.

한편, 이번 연구는 생명시스템대학 이인석 교수, 하상준 교수, 의료원 이비인후과 고윤우 교수, 종양내과 김혜련 교수가 이끌었으며, 한국연구재단 바이오의료기술개발 차세대 응용오믹스 사업, 선도연구센터지원사업의 지원으로 수행됐다. 논문의 제1 저자로는 생명공학과 차준하 박사과정생, 의료원 김다희 교수, 김가민 연구원이 함께 참여했다.

논문정보

● 논문 제목: 

Single-cell analysis reveals cellular and molecular factors counteracting HPV-positive oropharyngeal cancer immunotherapy outcomes

● 논문 주소: https://jitc.bmj.com/content/12/6/e008667