일본산업뉴스요약

암백신, AI가 개발한다
Cytlimic, 2019년 봄에 임상시험 시행

▶암 백신: 사람이 본래 가지고 있는 면역력을 활성화해, 암을 치료하는 면역요법 중 하나이다. 암세포 표면에 발생하는 펩티드를 인공적으로 합성해 환자에게 투여하는 치료법으로, 환자 체내에 있는 면역세포가 인공 펩티드를 포획, 동일한 펩티드를 가진 암세포도 찾아내 공격하는 시스템이다.

NEC가 2016년 말에 설립한 신약 개발 벤처기업, 사이트리믹(도쿄)은 2019년 봄, 암의 일부를 복제해 투여하는「암 백신」의 임상시험을 시작한다. 복제되는 것은 펩티드라고 불리는 것으로, 어떤 펩티드를 복제해야 몸의 면역세포의 활동을 향상시키는지, 그 후보를 효율적으로 고르기 위해 NEC의 인공지능(AI)을 활용했다. 실험 비용은 10분의 1 이하가 될 전망이다.

-- NEC 산하 벤처기업, AI로 효율적인 후보 발견 --
사이트리믹은 간암 등 고형암 백신 개발을 목표로 하고 있다. 일반적으로 암세포 표면에는 단백질 일부가 나타난다. 체내의 면역세포가 이것을 타깃으로 공격할 수 있도록 백신을 사용하는 것이다.

암 백신은 암의 단백질과 같은 아미노산 구조를 가진「펩티드」를 인공적으로 복제한 것이다. 하나의 펩티드에는 9개의 아미노산이 연결되어 있다. 단백질은 아미노산이 길게 연결된 것으로, 펩티드 단위로 분해할 경우, 수 백~수 천 개에 달한다. 이번 임상시험에 사용되는 백신은 기존의 경우 500종류의 펩티드를 실험을 통해 찾아내야 했지만, 기계학습으로 30종류로 압축해 실험했다. 기계학습과 실험을 조합해 후보를 찾아내는 방법을 이용해 최후의 후보를 골라냈다.

AI는 어떤 일을 하는 것일까? 우선 랜덤으로 몇 가지의 펩티드에 대한 실험 데이터를 학습시켰다. 그리고 후보 펩티드를 고르는 프로그램의 골격을 제작. AI의 정밀도를 높이기 위해 필요한 데이터는 사람이 실험해 입력시켰다. 맨 마지막으로, AI가「이것은 효과가 있을 것이다」라고 예측한 펩티드와 실제 계측에서 데이터 결과가 우수했던 펩티드가 높은 비율로 일치하도록 프로그램을 제작. 이를 통해 압축했다.

사람의 백혈구형이 맞지 않을 경우, 펩티드 활동은 나빠진다. 사이트리믹은 일본인의 85%를 커버하는 3종류의 백혈구형에 공통적으로 높은 활동성을 가진 팹티드를 골랐다. 많은 일본인을 투여 대상으로 하기 위함이다. 사이트리믹이 임상시험하는 암 백신의 특징은 신체의 면역을 전체적으로 활성화시키는 첨가제에도 특징이 있다. 첨가제는 펩티드만큼 중요한 물질로, 지금까지 대형 제약회사 등이 암 백신 개발에 실패해온 원인이 첨가제의 효력 부족이라고 알려져 있다.

사이트리믹이 사용하는 첨가제는 2종류이다. 2중가닥 RNA(리보핵산)「폴리이노신산 폴리시티디린산」과 합성 단백질「LAG3-Ig」로, 둘 다 비교적 새로운 것이다. 특히「LAG3-Ig」이란 합성 단백질은 암 면역약(옵디보)와 동일한 면역 체크포인트 저해작용도 있다. 두 가지 첨가제와 기존형 첨가제를 각각 암 백신에 추가해 비교해본 결과, 기존형은 모든 실험쥐에서 암이 악화된 반면, 새로운 두 가지 첨가제는 모든 실험쥐에서 암이 소실되었다. 사이트리믹은 이 두 가지 첨가제를 개발한 해외기업과 사용 계약을 맺고 있다.

-- 확대되는 면역요법, 해외에서도 관심 보여 --
NEC는 1991년부터 기계학습에 대한 기초연구를 시작, 그 활용 방안에 대해 모색해왔다. 「2000년경에는 50명 가까운 바이오 연구원이 신약 개발 및 진단으로의 응용을 지향해왔다」라고 사이트리믹의 도이(土肥) 사장은 말했으나, 사업으로는 이어지지는 않았다.

변화가 찾아온 것은 2010년경. 암 면역약이 미국에서 승인되면서, 면역요법이 실용화되기 시작, 신약 개발 사업체로 독립할 수 있게 되었다. NEC는 40%를 출자한 최대 주주. 「NEC의 AI 기술로 찾은 암 백신을 조기에 실용화할 계획이다」라고 도이 사장은 말한다.

사이트리믹의 설립 배경에는 야마구치(山口)대학 등과의 공동 연구 성과도 있다. 야마구치대학은 2016년 1월, NEC의 암 백신을 사람에게 투여하는 임상시험을 시작했다. 간과 위, 식도 등의 암 환자 14명에게 시행. 간암에서는 13개월, 식도암에서는 10개월 만에 진행이 멈추는 등, 일정 효과가 확인되었다.

이것은 연구를 목적으로 한 임상시험이었지만, 곧 약의 제조 판매를 겨냥한 정식 임상시험이 추진된다. 2종류의 펩티드와 2종류의 첨가제가 혼합된 암 백신「CYT001」가 그 대상이다. 올 가을부터 임상시험 허가에 필요한 동물 실험 데이터를 수집, 그 이후, 고형암을 대상으로 한 임상시험을 2019년 4월에 시작한다.

도이 사장은 암 면역요법이 주목 받고 있는 요즘, 제약회사로부터의 관심을 실감. 현재「해외 제약회사와 접촉하고 있다」라고 말한다. 개발권 및 판매권 판매가 그 목적이다.

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