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24일 코오롱생명과학에 따르면 회사는 KLS-3021을 놓고 글로벌 제약사들과 기술수출 협상을 진행 중인 것으로 확인됐다.
앞서 회사는 이달 미국 샌디에이고에서 열린 AACR 2026에서 두경부 편평세포암(HNSCC) 전임상 결과를 공개했다.
종양만이 아니라 ‘환경’을 겨냥한 3중 기전
KLS-3021의 핵심은 종양세포 제거에 그치지 않는다는 점이다. 종양이 존재하는 미세환경까지 동시에 공략한다.
기존 종양용해바이러스 치료제가 암세포 파괴와 일부 면역 활성화에 초점을 맞췄다면 KLS-3021은 물리적 장벽과 면역억제 환경까지 함께 조절하도록 설계됐다.
이 치료제는 재조합 백시니아 바이러스를 기반으로 한다. 백시니아 바이러스란 원래 인류가 천연두를 예방하기 위해 사용해온 백신 바이러스를 말한다. 천연두를 일으키는 바이러스와 유사하지만 사람에게는 비교적 안전하게 작용하도록 활용돼 왔다.
실제로 이 바이러스는 전 세계적인 천연두 박멸에도 핵심 역할을 했다. 이 바이러스의 특징은 세포 안에서 잘 증식하고 유전자를 비교적 쉽게 조작할 수 있다는 점이다. 이 때문에 최근에는 단순한 백신을 넘어 치료용 플랫폼으로 활용되는 사례가 늘고 있다.
특히 항암 분야에서는 종양용해바이러스로 재설계돼 주목받고 있다. 종양용해바이러스란 말 그대로 암세포를 선택적으로 감염시키고 그 안에서 증식하면서 암세포를 파괴하는 바이러스를 뜻한다. 백시니아 바이러스는 이러한 역할에 적합한 특성을 갖고 있다. 정상세포에서는 증식하지 못하도록 유전자를 조작하고 암세포에서만 활발히 복제되도록 설계할 수 있기 때문이다.
KLS-3021은 백시니아 바이러스에 PH-20, IL-12, sPD1-Fc 등 세 가지 치료 유전자를 결합한 것이다. PH-20은 종양의 세포외기질을 분해해 면역세포가 들어갈 통로를 만든다. IL-12는 T세포와 자연살해(NK)세포를 활성화해 항암 면역 반응을 끌어올린다. sPD1-Fc는 PD-1/PD-L1 면역억제 신호를 차단해 면역세포 기능을 유지시킨다.
코오롱생명과학 관계자는 “기존 치료제가 암세포를 공격하는 데 머물렀다면 KLS-3021은 종양이 면역을 회피하는 환경 자체를 바꾸는 접근”이라며 “길을 만들고 면역을 깨우고 억제를 풀어주는 구조를 동시에 구현한 것이 핵심”이라고 말했다.
그러면서 “이미 상용화된 암젠의 임리직(T-VEC)은 종양을 파괴하고 면역세포를 유입시키는 데 초점이 맞춰져 있다”며 “하지만 종양 내부의 물리적 장벽이나 면역억제 환경까지 동시에 해결하는 데는 한계가 있었다”고 짚었다.
이어 “고형암에서는 세포외기질이 장벽으로 작용하고 PD-1/PD-L1 신호가 면역을 억제하기 때문에 단순 면역 유도만으로는 부족하다”며 “KLS-3021은 이 두 가지를 동시에 해결하도록 설계된 플랫폼”이라고 강조했다.
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PD-L1 무관 효능…면역항암제 한계 넘었다
이번 전임상 결과는 이러한 기전이 실제 효능으로 이어졌음을 보여준다. KLS-3021은 PD-L1 발현 수준과 관계없이 일관된 항종양 효과를 나타냈다. 기존 면역항암제는 PD-L1 발현이 높은 환자에서 반응률이 높고 반대로 발현이 낮은 환자에서는 효과가 크게 떨어지는 경향이 있어 환자 선별이 필수적이었다.
실제 임상에서 PD-L1 발현이 낮은 환자군에서는 면역항암제 반응률이 10% 안팎으로 떨어지는 사례가 보고돼 왔다. 반면 PD-L1 고발현 환자군에서는 반응률이 2~3배 이상 높게 나타나는 경우가 많다. 이 때문에 동일한 약이라도 환자에 따라 효과 차이가 크게 나는 선별 치료 구조가 고착돼 있었다.
KLS-3021은 이러한 한계를 넘어서는 결과를 보였다. 특히 PD-L1 고발현 모델에서는 단 1회 종양 내 투여만으로도 기존 ‘anti-PD-1’ 치료제 대비 우수한 종양 억제 효과가 확인됐다. 동시에 PD-L1 발현 수준과 무관하게 항종양 효과가 유지되면서 기존 치료제에서 효과를 보지 못했던 환자군까지 적용 가능성을 넓혔다는 평가가 제기된다.
종양미세환경 변화도 뚜렷했다. 면역세포 유입 신호가 증가했고 T세포 침윤과 활성도가 높아졌다. 반면 면역억제성 대식세포는 감소했다. 이는 단순 종양 제거를 넘어 면역이 실제로 작동하는 환경으로 전환됐음을 의미한다.
코오롱생명과학 관계자는 “기존 면역항암제는 PD-L1 발현이 낮은 환자에서는 사실상 선택지가 제한되는 경우가 많았다”며 “KLS-3021은 이런 환자군에서도 작동할 수 있는 가능성을 보여준 것이 가장 큰 의미”라고 말했다.
이어 “단 한 번의 투여로도 의미 있는 효과를 확인했다는 점은 치료 패러다임 변화를 시사한다”고 강조했다.
전임상서 LO 협상…“글로벌이 먼저 알아봤다”
KLS-3021은 종양 내 직접 주사 방식임에도 전신 면역 반응을 유도하는 특징을 보였다. 주입된 종양뿐 아니라 전이 병변에서도 항종양 효과가 확인되면서 플랫폼 확장성도 입증했다. 현재 회사는 두경부암 외에도 전립선암, 삼중음성유방암(TNBC) 등으로 연구를 확대하고 있다.
무엇보다 기술수출 논의가 주목된다. KLS-3021은 아직 전임상 단계임에도 해외 제약사들과 활발하게 데이터를 공유하며 기술이전을 타진하고 있다.
코오롱생명과학 관계자는 “전임상 단계에서 해외 제약바이오사 관심으로 기술이전 논의가 진행된다는 것은 플랫폼의 기전 경쟁력과 확장성이 글로벌에서 먼저 평가받고 있다는 의미”라며 “임상 1상 진입 전 파이프라인 기술수출을 목표로 하고 있다”고 밝혔다.
시장 성장성도 뒷받침된다. 종양용해바이러스 치료제 시장은 아직 초기 단계지만 빠르게 확대되고 있다. 글로벌 시장조사기관 리서치앤마켓(ResearchAndMarkets)에 따르면 글로벌 종양용해바이러스 면역치료제 시장은 2024년 1억5680만달러(약 2324억원)에서 2030년 4억2910만달러(약 6362억원) 규모로 성장할 전망이다. 연평균 성장률(CAGR)은 18.3%에 달할 것으로 예상된다.
