| 초록 |
Ⅰ. 당해연도 실적 1. 과제 개요 □ 새로운 질병, 난치성 질환 등에 대한 관심이 고조되고 있고 분자수준의 질병진단 및 원인 물질 치료를 위한 유전자 기반의 바이오의약품 개발로 개인 맞춤형 바이오의약품 개발이 진행되고 있음. 특히 현재 바이오의약품의 추세는 신기술(emerging technology)의 발전으로 치료대상 타겟(target)이 확대되어 기존 바이오의약품의 효능향상과 다양한 영역의 신약 개발이 추진되고 있으며, 특히 유전자기반 바이오신약 유전자치료제의 수요가 증가할 것으로 전망됨. □ 유전자 치료기술은 질병의 예방이나 치료를 목적으로 핵산물질(DNA 혹은 RNA)을 전달하여 유전자 발현을 조절하려는 기술로서 미국을 중심으로 지난 30년 이상 암, 혈관질환, 감염질환, 유전적 질환을 포함한 대부분의 모든 질환을 대상으로 임상시험이 진행되었고, 다른 의학기술로 치료가 어렵거나 불가능한 질환들이 유전자 발현조절을 통해 근원적으로 치료가 가능한 것으로 평가되는 생물의약분야에서 많은 기대를 받고 있는 치료기술임. □ 따라서 유전자 치료기술은 난치성질환과 유전질환 등을 포함하여 유전자수준에서 근본적으로 치료하는 최첨단 치료기술 분야이며 차세대 개인 맞춤형 치료기술로 발전되는 막대한 부가가치가 기대되는 치료기술 분야임. □ 미국 FDA승인을 받고 1990년 세계 최초로 임상시험을 수행한 이래 2016년 현재 2,409건(Gene Therapy Clinical Trials Worldwide, http://www.wiley.com/legacy/wileychi/genmed/clinical)의 임상시험이 진행되고 있으며, 중국, 필리핀, 러시아 등지에서 일부 유전자치료제로 품목허가가 이루어 졌으나, 전 세계적으로 인정을 받는 최초의 유전자치료제 글리베라(Glybera, rAAV1-LPL, uniQure)가 2012년 EMA(European Medicines Agency, 유럽의약품청)에서 승인을 받았고, 2015년 10월 미국 FDA는 oncolytic Herpes simples virus(HSV) vector 기반의 T-Vec(Imlygic, HSV-GM-CSF, Amgen)을 melanoma(악성흑색종) 치료제로 허가를 하였음. □ 연이어 2016년 5월에 EMA는 다국적 제약사 GSK가 개발하고 있는 ADA-SCID 환자를 대상으로 하는 ex vivo gene therapy 의약품 Strimvelis를 승인함으로써 in vivo gene therapy 및 ex vivo gene therapy 의약품 모두 세계적인 승인을 받은 것임. 또한 미국 FDA는 Spark Therapeutics 사가 개발하고 있는 AAV 기반의 SPK-RPE65의 BLA 승인을 위한 심사를 진행하고 있음. □ 미국 FDA가 T-Vec(Talimogene laherparepvec)을 품목허가 하면서 우수한 암치료효능을 보이고 있는 oncolytic virus 기반 유전자치료제 후보물질들의 제품화에 대한 기대가 커지고 있는 가운데 2015년 초 Nature Review에서는 가장 제품화 성공 가능성이 높은 후보물질에 대한 발표를 하였고(아래 그림), 그 중 하나는 부산대학교 황태호 교수팀이 주도하였던 Pexastimogene-devacirepvec 간암치료제도 포함되어 있음. □ Shedding은 환자에 투여된 유전자치료제가 배설물, 뇨, 타액, nasopharyngeal fluids 등의 분비물, 혹은 농포, 궤양, 상처 등 피부로 배출되는 것으로 다시 말해, shedding은 유전자치료제가 동물 또는 환자의 몸으로부터 배출되는 것으로, biodistribution과는 구별되는 개념이며. 유전자치료제의 shedding으로 인해 유전자치료제를 투여한 동물이나 사람에서 투여하지 않은 동물 및 사람, 즉, 제 3자에게 전염될 수 있는 가능성이 커지게 됨. □ 따라서 적절한 분자생물학적 방법을 이용하여 oncolytic HSV 치료제의 shedding을 평가하는 것은 안전성 확립을 위해 반드시 요구되며. Shedding 평가는 독립적인 연구로 수행되는 것이 아니라, 다른 비임상시험에 포함하여 수행하도록 권고하고 있음. □ 또한 ICH에서에서 제시하는 바이러스나 벡터의 비임상시험 시 shedding 평가에 대한 고려사항 (2009)을 발표하였음. · 동물종: 비임상시험 결과의 해석에 중요한 영향을 미침. 어떤 특정한 동물의 바이러스 수용체의 발현과 조직 분포는 바이러스/벡터 shedding의 profile에 영향을 미칠 수 있음. 질환 유사 모델동물을 사용하는 것이 shedding 평가에 가장 적합. · 투여 용량 및 경로: 임상에서 사용될 농도와 투여경로를 고려하되 최대치로 설정. · 샘플링 빈도와 연구기간: 순간적인 shedding의 특징을 파악하기 위하여 투여 후 첫째날에 더욱 빈번한 샘플링을 하는 것이 필요. 연구기간은 wild-type strain의 자연감염 경로, 선천적 면역, 그리고 바이러스/벡터의 복제능력에 대한 고려가 반영되어야함. · 샘플수집: 바이러스/벡터의 특징, 투여 경로, 동물의 종에 따라 수집될 샘플을 결정. 보통 소변, 대변, 혹은 점막세포, 타액, 기관지폐포세척액을 채취. □ 미국 FDA에서 2014년에 발간한 박테리아 기반 유전자치료제나 oncolytic viral vector의 shedding 연구에 대한 가이던스에서도 shedding 연구를 디자인할 때 고려해야 할 사항들을 자세하게 기술하였음. □ Shedding 평가를 위한 분석 방법으로는 아데노바이러스의 경우, PCR 방법이 가장 많이 수행되었고, infectious assay가 다음으로 많이 수행되었음. □ 아데노바이러스 외에도 retrovirus, poxvirus 등의 shedding을 평가하는 실험방법도 역시 주로 vector의 유전자서열을 이용한 non-quantitative 나 quantitative PCR 방법이 사용되었음. 많은 연구에서 한 가지 방법을 이용해서 평가했지만, 2가지 이상의 실험을 이용하여 복합적으로 평가한 논문도 다수 존재하였음. □ ICH 가이드라인(2009)은 벡터에 특이적인 프라이머를 이용한 qPCR을 기본으로 한 분석을 추천하고 있음. qPCR은 민감도가 높고 재현성(reproducible)이 좋으며 신속하기 때문이지만, intact virus/vector와 비전염성 또는 degraded virus/vector를 구별할 수 없는 단점이 있음. 가이드라인에서는 qPCR 외에 전염성 분석(infectivity assay)을 추천하는데, 전염성 분석은 본질적으로 PCR 분석보다 덜 민감한 단점이 있음. □ 면역분석 또는 Southern blot과 같은 분석도 사용되나, 이 분석법들은 PCR과 마찬가지로 intact virus/vector와 비전염성 또는 degraded virus/vector를 구별할 수 없는 것이 주요 단점임. 하지만 shedding material의 전염 가능성을 정확히 평가하기 위해 infections assay를 이용하는 것이 고려할 수 있음. □ 따라서 qPCR로 shedding을 평가하였을 때 그 정도가 LOD보다 높으면, infectious assay를 추가적으로 수행하기를 권고하고 있지만 replication incompetent virus vector일 경우에는 복제가 불가능하기 때문에, shedding 정도가 낮고 감염시킬 수 없으므로 qPCR가 적절함. □ Shedding 분석에 사용되는 샘플에는 대변, 소변, 타액, 코 분비물 등이 있음. 이들 샘플에는 단백질이나 핵산이 거의 존재하지 않고, 단백질분해효소, 뉴클레아제, 이온, 염분이 풍부하기 때문에, 후에 PCR 분석에 어려움을 겪을 수 있음. 따라서 적절한 분석 방법을 선택하고 최적화하는 것이 중요함. 정량적, 정성적인 분석을 수행하기 위해서 적정량의 샘플을 수집하여야 하지만, 특정 분비물(예, 소변)의 경우에는 충분한 양을 수집하기가 어려움. 따라서 같은 샘플링 시점에 있는 동물들에서 샘플을 수집하여 pooling하여 충분한 양을 얻는 것을 권고함. □ 추진경위 요약; 유전자이입 치료제에 대한 연구평가는 연구소에서 수행되지 않았으며, 2013년도부터 수행된 세포치료제에 대한 안전성평가를 통해 이 부분에 대한 필요성을 인지하여 과제제안을 하였으나 채택이 되지 않았음. 그러나 2012년도에 유전자치료제 Glybera의 유 |
