[노벨드럭] 제2형 황반부 모세혈관 확장증 치료제 '엔셀토'

• 최병철 박사의 노벨드럭 인사이트(37)
• 새로운 장기 지속형 단백질 전달플랫폼 가능성 제시
• 장기간 시력 보존과 삶의 질 개선 추적관찰 필요
• 치료 반응 예측할 바이오마커 개발과 환자선정 기준 확립 중요

엔셀토(Encelto®, 성분명: 레바키나젠 타로레첼, revakinagene taroretcel-lwey, Neurotech Pharmaceuticals)는 2025년 3월 미국 FDA가 성인 특발성 황반 모세혈관확장증 2형(idiopathic Macular Telangiectasia Type 2, MacTel type 2)의 치료제로 최초 승인한 동종 캡슐화 세포 기반 유전자치료제이다.

MacTel type 2는 주로 중년 이후 양쪽 눈의 황반에 발생하여 서서히 진행하는 신경퇴행성 망막질환이다. 초기에는 황반 주변의 모세혈관이 확장되고 혈관 투과성이 증가하는 변화가 나타난다. 질환이 진행되면서 망막을 지지하는 뮐러 세포(Müller cell)와 빛을 감지하는 광수용체 세포가 점차 손상된다. 광수용체 손상이 진행되면 빛간섭단층촬영(optical coherence tomography, OCT)에서 정상적으로 연속되어 보이는 타원체대(ellipsoid zone, EZ)가 끊어지거나 소실되며, 그 범위가 점차 확대된다.

이에 따라 해당 부위의 망막감도가 감소하고 시기능도 점진적으로 저하된다. 이러한 광수용체의 손상은 회복이 어려워 질환이 진행될수록 비가역적인 시기능 손상과 시력 저하를 초래한다. 이는 독서와 일상생활 수행 등 환자의 삶의 질에 상당한 영향을 미칠 수 있다.

엔셀토는 200,000~440,000개의 유전적으로 조작된 동종 망막색소상피(retinal pigment epithelial, RPE) 세포를 반투과성 캡슐에 담은 캡슐화 세포 기반 유전자치료제이다. 캡슐은 외과적 시술을 통해 유리체강 내에 이식된다. 캡슐 내부의 유전적으로 조작된 RPE 세포는 재조합 인간 섬모신경영양인자(recombinant human ciliary neurotrophic factor, rhCNTF)를 지속적으로 발현하고 분비하도록 설계되어 있다.

분비된 rhCNTF는 망막의 광수용체 세포에 신경보호 효과를 나타내어 세포의 퇴행과 소실을 억제한다. 이를 통해 엔셀토는 MacTel type 2 환자에서 24개월 이상 광수용체 세포의 소실과 이에 따른 질환의 진행을 유의하게 늦추는 효과를 나타낸다.

엔셀토의 임상적 효능은 동일한 설계로 진행된 두 건의 다기관, 무작위 배정, 위약 대조 3상 임상시험인 NTMT-03-A와 NTMT-03-B에서 입증되었다. 두 임상시험은 각각 연구 A와 연구 B로 구분된다. 총 47개 기관에서 MacTel을 가진 228명의 참가자에게 엔셀토 유리체내 임플란트 또는 가짜수술군을 무작위로 배정했다. 연구 A에는 115명, 연구 B에는 113명이 참여했다. 1차 평가변수는 24개월 동안의 EZ 면적 감소율이었다. 엔셀토를 투여받은 참가자는 가짜수술군과 비교하여 24개월 동안 EZ 면적 감소율이 기준치 대비 연구 A에서 54.8%, 연구 B에서 30.6% 감소했다.

엔셀토는 이러한 임상시험에서 전반적으로 우수한 내약성을 나타냈다. 대부분의 안과 치료 관련 이상반응(treatment-emergent adverse event, TEAE)은 경증 또는 중등도였으며, 일시적이고 수술과 관련되어 있었다.

가장 흔한 이상반응인 발생률 2% 이상의 이상반응에는 결막출혈, 암순응 지연, 이물감, 안구통증, 봉합 관련 합병증, 동공축소, 결막충혈, 눈 가려움증, 안구 불편감, 유리체출혈, 시야 흐림, 두통, 안구건조증, 눈 자극, 백내장의 진행 또는 형성, 유리체 부유물, 심각한 시력 상실, 눈 분비물, 전방 세포 및 홍채모양체염이 포함되었다. 두 임상시험 모두에서 황반 신생혈관 형성률과 교정시력(best-corrected visual acuity, BCVA)이 15글자 이상 감소한 비율은 엔셀토 투여군과 위약군 사이에 차이가 없었다.

24개월 동안 엔셀토로 치료한 눈 6안(5.1%)과 위약군의 반대쪽 눈 1안(0.9%)에서 심각한 안구 이상반응이 발생했다. 엔셀토로 치료한 눈에서는 봉합 관련 합병증이 5건 발생했다. 여기에는 수술적 처치가 필요한 봉합사 또는 매듭의 노출과 기기 돌출 1건이 포함되었다.

대부분의 비안구 관련 이상반응은 경증 또는 중등도였다. 치료와 관련된 심각한 비안구 이상반응은 보고되지 않았으며, 두 임상시험 모두에서 조직 적출이 필요하지 않았다.

특발성 황반 모세혈관확장증 2형(Idiopathic Macular Telangiectasia Type 2, MacTel type 2)은 어떤 질환인가?

MacTel type 2는 가장 흔한 형태의 황반모세혈관확장증으로, 주로 중년 이후의 성인에게 발생하며 양쪽 눈을 대칭적으로 침범하는 만성 진행성 신경퇴행성 망막질환이다. 남녀에서 대체로 비슷한 빈도로 발생하며, 당뇨병이나 고혈압과 같은 전신질환이 동반되는 경우가 비교적 흔하다. 그러나 이러한 전신질환이 MacTel type 2를 직접 유발하는지는 명확하지 않다.

MacTel type 2의 정확한 원인은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 일부 환자에서 가족 내 발병 사례가 보고되어 유전적 소인이 관여할 가능성이 제기되어 왔으나, 단일 유전자에 의해 유전되는 전형적인 유전질환으로 보기는 어렵다. 현재는 여러 유전적 요인과 대사적 요인이 복합적으로 관여하는 다인성 질환(multifactorial disease)으로 이해되고 있다.

MacTel type 2는 과거에 황반의 작은 혈관이 확장되는 혈관질환으로 여겨졌다. 그러나 현재는 대사 이상과 Müller 세포 및 광수용체의 퇴행이 중심이 되고 이차적으로 혈관 이상이 동반되는 신경퇴행성 망막질환으로 보는 것이 더 적절하다.

질환은 대개 천천히 진행한다. 초기에는 황반 중심부의 시력이 비교적 잘 유지되므로 환자가 질환을 인지하지 못할 수 있다. 그러나 광수용체 손상이 진행되면서 독서 시 글자의 일부가 빠져 보이거나 물체가 일그러져 보이는 변형시, 중심 주변의 암점 및 대비감도 저하 등이 나타난다. 빛간섭단층촬영(optical coherence tomography, OCT)에서는 광수용체 손상을 반영하는 타원체대(ellipsoid zone, EZ)의 단절과 소실이 관찰되며, 질환이 진행할수록 EZ 소실 면적이 확대된다.

제1형 황반모세혈관확장증(MacTel type 1)은 MacTel type 2와 발생 기전 및 임상 양상이 다른 질환이다. 비교적 드물며, 일반적으로 젊거나 중년인 남성의 한쪽 눈에 발생한다. 망막 모세혈관의 선천적 또는 발달성 이상이 주된 원인으로 생각되며, 코츠병(Coats disease)과 유사한 질환 스펙트럼으로 설명되기도 한다.

MacTel type 1에서는 황반 주변의 모세혈관이 확장되고 동맥류성 변화가 발생하면서 혈관에서 지질과 액체가 누출된다. 이에 따라 황반부종과 지질성 삼출물이 발생하여 시력이 저하되는 것이 중요한 특징이다. 이는 광수용체와 신경망막의 퇴행이 중심인 MacTel type 2와 큰 차이가 있다.

망막의 구조와 뮐러 세포(Müller cell) 및 광수용체의 기능은?

망막(Retina)은 빛 자극을 전기적 신호로 변환하고 이를 시신경을 통해 뇌로 전달하는 고도로 분화된 신경조직이다. 망막은 망막색소상피(retinal pigment epithelium, RPE), 광수용체(photoreceptor), 수평세포(horizontal cell), 양극세포(bipolar cell), 무축삭세포(amacrine cell), 신경절세포(ganglion cell) 및 뮐러 세포 등으로 구성된다. 망막의 가장 바깥쪽에는 Bruch막과 RPE가 위치하며, RPE의 안쪽에는 간상세포(rod)와 원추세포(cone)로 구성된 광수용체층이 존재한다. RPE는 광수용체 외절의 대사와 제거, 시각주기의 유지 및 영양물질의 이동을 조절함으로써 광수용체의 구조와 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 한다(Figure 1).

Figure 1. The Retinal Neurons are Classified into Three Main Types Including: Primary Sensory Cells (Rods and Cones), Interneuron Cells (Amacrine Cells, Bipolar Cellsand Horizontal Cells) and Output Neurons: Retinal Ganglion Cells (RGCs)[출처: ARTIFICIAL CELLS, NANOMEDICINE, AND BIOTECHNOLOGY 2018, VOL. 46, NO. 8, 1694–1707)]

안구로 들어온 빛은 망막의 내측에서 외측 방향으로 진행하여 광수용체에 도달한다. 광수용체는 빛에너지를 전기적 신호로 변환하며, 생성된 신호는 광수용체에서 양극세포를 거쳐 신경절세포로 전달된다. 신경절세포의 축삭은 신경섬유층을 형성한 후 시신경을 통해 뇌로 신호를 전달한다. 수평세포와 무축삭세포는 이러한 신호 전달 과정에서 주변 신호를 통합하고 조절하여 명암, 대비 및 움직임과 같은 시각 정보를 정교하게 처리한다.

뮐러 세포는 망막의 거의 모든 층에 걸쳐 분포하는 주요 신경교세포로, 망막의 구조적·대사적 항상성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다. 뮐러 세포는 광수용체를 포함한 망막 신경세포에 대사적 지원을 제공하며, 이온 및 수분 항상성 조절, 신경전달물질 대사 및 세포 외 환경 유지 등에 관여한다. 따라서 뮐러 세포의 기능 이상이나 소실은 주변 신경세포의 생존 환경을 변화시키고 광수용체의 기능 저하와 퇴행에 영향을 미칠 수 있다.

특히 MacTel type 2에서는 뮐러 세포의 기능 이상 및 소실과 함께 광수용체의 점진적인 퇴행이 특징적으로 나타난다. 광수용체 손상이 진행되면 빛간섭단층촬영(optical coherence tomography, OCT)에서 광수용체 내절의 구조적 완전성을 반영하는 타원체대(ellipsoid zone, EZ)의 단절과 소실이 관찰된다. 질환이 진행함에 따라 EZ 소실 면적이 확대되고, 이에 상응하여 해당 부위의 망막감도가 감소하면서 시기능이 점진적으로 저하된다. 따라서 EZ 소실 면적은 MacTel type 2에서 광수용체의 구조적 손상과 질환의 진행을 정량적으로 평가하는 중요한 영상학적 바이오마커로 활용된다.

MacTel type 2의 병태생리는?

MacTel type 2의 병태생리는 아직 완전히 규명되지 않았다. 과거에는 황반 모세혈관의 확장과 누출을 특징으로 하는 혈관질환으로 인식되었으나, 최근에는 대사 이상과 Müller 세포 및 광수용체의 손상이 중심이 되는 신경퇴행성 망막질환으로 이해되고 있다. 특히 serine 및 sphingolipid 대사의 이상이 질환의 발생과 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 제시되고 있다. Serine이 감소하면 정상적인 sphingolipid 합성이 저해되고 신경독성을 갖는 deoxysphingolipid의 생성이 증가할 수 있다. 이러한 대사 이상은 망막 신경세포와 광수용체의 손상을 유발하는 것으로 알려져 있다.

MacTel type 2에서는 망막의 구조적·대사적 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 하는 Müller 세포의 기능 이상과 소실이 관찰된다. 뮐러 세포는 광수용체를 비롯한 망막 신경세포의 영양과 대사를 지원하고 수분과 이온의 균형 및 혈액-망막 장벽의 유지에 관여한다. 따라서 뮐러 세포의 기능이 저하되면 광수용체에 대한 대사적·구조적 지원이 감소하여 광수용체의 점진적인 퇴행과 소실로 이어질 수 있다.

광수용체 손상이 진행되면 빛간섭단층촬영(OCT)에서 타원체대(EZ)의 단절과 소실이 나타나며, 질환이 진행할수록 EZ 소실 면적이 확대된다. 이러한 구조적 변화는 해당 망막 부위의 감도 감소와 밀접하게 관련되며, 궁극적으로 중심부 및 중심주변부의 시기능 저하를 초래한다. 따라서 EZ 소실 면적은 MacTel type 2에서 광수용체 퇴행의 정도와 질환의 진행을 정량적으로 평가할 수 있는 중요한 구조적 바이오마커로 활용된다.
신경망막의 퇴행과 함께 황반부 모세혈관에서도 확장, 혈관 투과성 증가 및 누출 등의 변화가 나타난다. 이러한 혈관 이상은 주로 중심와 주변, 특히 측두측에서 시작하여 점차 확대된다. 그러나 혈관 누출이 관찰되더라도 다른 망막혈관질환과 달리 심한 황반부종이 반드시 동반되는 것은 아니다. 이는 MacTel type 2가 단순한 혈관 투과성 증가로 발생하는 질환이 아니라는 점을 뒷받침한다.

질환이 진행된 일부 환자에서는 망막하 신생혈관(subretinal neovascularization)이 발생할 수 있다. 이 경우 출혈과 삼출이 동반되어 비교적 급격한 시력 저하가 발생할 수 있다. 그러나 대부분의 비신생혈관성 MacTel type 2에서는 광수용체의 점진적이고 비가역적인 소실이 시기능 저하를 초래하는 핵심 병리 과정이다.

따라서 MacTel type 2는 유전적·대사적 소인을 배경으로 serine 및 sphingolipid 대사 이상, 뮐러 세포 기능 장애, 광수용체 퇴행 및 황반 모세혈관 이상이 복합적으로 관여하는 진행성 신경퇴행성 망막질환이다. 이러한 병태생리적 특성으로 인해 광수용체를 보호하고 그 소실 속도를 늦추는 것이 질환의 진행을 억제하기 위한 중요한 치료 전략으로 제시되고 있다.

MacTel type 2의 기존 치료방법은?

지금까지 비신생혈관성(non-neovascular) MacTel type 2에서 광수용체의 퇴행 자체를 억제하는 확립된 치료법은 제한적이었다. 질환의 초기 및 비증식성 단계에서는 정기적인 안과 검사를 통해 질환의 진행을 관찰하고 시력과 망막 구조의 변화를 추적하는 것이 치료의 중심이었다. 특히 빛간섭단층촬영(OCT)을 이용하여 타원체대(EZ)의 소실과 광수용체 손상 정도를 평가하고, 필요한 경우 미세시야검사 등을 통해 망막 기능의 변화를 관찰했다.

과거에는 황반 모세혈관의 확장과 누출이 질환의 주요 특징으로 인식되면서 레이저광응고술, 광역학치료(photodynamic therapy), 유리체강 내 스테로이드 및 항혈관내피성장인자(anti-vascular endothelial growth factor, anti-VEGF) 치료 등이 시도되었다. 그러나 비신생혈관성 MacTel type 2에서 이러한 치료는 광수용체의 점진적인 퇴행을 의미 있게 억제하지 못하거나 임상적 이득이 제한적이어서 일반적인 치료로 확립되지 못했다.

특히 anti-VEGF 치료는 비신생혈관성 MacTel type 2에서 일상적으로 권고되는 치료가 아니다. 혈관 누출을 감소시킬 수는 있으나 질환의 근본적인 신경퇴행과 광수용체 소실을 억제하는 효과가 확립되지 않았기 때문이다. 반면 질환이 진행하여 망막하 또는 황반하 신생혈관(subretinal/subfoveal neovascularization)이 발생한 신생혈관성 MacTel type 2에서는 anti-VEGF 치료가 출혈과 삼출을 감소시키고 시력을 안정시키기 위한 주요 치료 방법으로 사용된다.

따라서 기존의 MacTel type 2 치료는 비신생혈관성 단계에서 경과 관찰과 시기능 보조를 중심으로 하고, 신생혈관 합병증이 발생한 경우 anti-VEGF 치료를 시행하는 방식이었다. 이러한 치료는 합병증을 관리할 수는 있었지만, MacTel type 2의 핵심 병리인 광수용체의 진행성 소실 자체를 직접 억제하는 데에는 한계가 있었다.

망막으로 약물 및 유전자치료제를 전달하는 방법은?

안과용 약물 및 유전자치료제를 망막에 전달하는 방법은 크게 유리체강 내 주사(intravitreal injection), 망막하 주사(subretinal injection) 및 캡슐화 세포 기반 전달(encapsulated technology)로 구분할 수 있다(Figure 2).

Figure 2. Schematic Graphic of the Routes of Ocular CNTF Delivery. (A) Intravitreal Injection, (B) Subretinal Injection, (C) Encapsulated Cell Technology Implantation(출처: ARTIFICIAL CELLS, NANOMEDICINE, AND BIOTECHNOLOGY2018, VOL. 46, NO. 8, 1694–1707).

유리체강 내 주사는 주사침을 안구의 유리체강에 삽입하여 치료 물질을 직접 주입하는 방법이다. 주입된 약물이나 유전자치료용 벡터는 유리체를 통해 망막에 도달한다. 이 방법은 망막에 비교적 가까운 위치에서 치료 물질을 전달할 수 있어 다양한 망막질환의 치료에 사용된다. 그러나 주입된 치료 물질이 유리체강에서 망막을 통과하여 목표 세포까지 이동해야 하므로 RPE나 광수용체와 같은 특정 망막세포에 대한 전달 효율이 제한될 수 있다.

망막하 주사는 주사침을 망막 아래쪽의 망막하 공간에 위치시켜 치료 물질을 직접 전달하는 방법이다. 이 방법은 유전자치료용 바이러스 벡터나 유전적으로 조작된 세포 등을 목표 망막세포 주변에 직접 전달할 수 있다는 장점이 있다. 특히 RPE나 광수용체와 같이 특정 망막세포를 직접 표적으로 하는 치료에서 중요한 전달 방법으로 이용된다. 그러나 망막하 주사는 외과적 시술이 필요하며, 치료 물질을 망막하 공간에 정확하게 위치시키는 기술이 요구된다.

캡슐화 기술을 이용한 세포 기반 전달은 반투과성 고분자막(semipermeable polymer membrane)으로 구성된 캡슐 내부에 유전적으로 조작된 세포(bioengineered cells)를 넣어 치료 물질을 지속적으로 공급하는 방법이다. 캡슐 내부의 세포는 치료인자(therapeutic factor)를 지속적으로 생성하고 분비한다. 반투과성 막을 통해 영양분은 세포 내부로 이동하고, 세포가 생성한 치료인자는 주변 조직으로 방출될 수 있다.

이러한 캡슐화 세포 기반 전달 방식은 치료 단백질을 반복적으로 직접 주사하지 않고도 치료인자를 지속적으로 공급할 수 있다는 특징이 있다. 특히 유전적으로 조작된 세포를 이용하여 특정 치료인자를 지속적으로 생산하도록 함으로써 망막에 장기간 치료 효과를 제공하는 전략으로 활용될 수 있다.

캡슐화 임플란트는 안구 내에 이식되어 망막 주변에서 치료인자를 지속적으로 공급한다. 안구 후방의 해부학적 구조는 공막(sclera), 맥락막(choroid), 망막(retina) 및 망막색소상피(retinal pigment epithelium, RPE) 등으로 구성되며, 캡슐화 임플란트는 이러한 망막 구조와 인접한 위치에서 치료인자를 전달한다.

따라서 망막으로 치료 물질을 전달하는 방법은 단순히 약물을 주입하는 방식에서 특정 망막세포를 직접 표적으로 하는 유전자치료와 세포 기반 치료로 발전하고 있다. 특히 캡슐화 세포 기반 전달 방식은 치료 단백질을 생산하도록 유전적으로 조작된 세포를 안구 내에 이식하여 치료인자를 지속적으로 공급할 수 있다는 점에서 기존의 일회성 약물 주입과 차이가 있다.

엔셀토는 이러한 캡슐화 세포 기반 전달 방식을 이용하여 유전적으로 조작된 RPE 세포에서 재조합 인간 섬모신경영양인자(rhCNTF)가 지속적으로 생산·분비되도록 설계된 치료제이다.

캡슐화 세포 기반 CNTF 전달 시스템(Encapsulated Cell-Based CNTF Delivery System)은 무엇인가?

캡슐화 세포 기반 전달 시스템은 유전적으로 조작된 세포가 치료인자를 지속적으로 생산·분비하도록 하고, 이를 반투과성 막으로 둘러싸인 캡슐에 넣어 안구 내에 이식하는 방식이다. 캡슐 내부에는 유전적으로 조작된 세포와 세포의 생존과 기능을 유지하기 위한 지지체(scaffold)가 포함되어 있으며, 외부는 반투과성 막(semipermeable membrane)으로 구성된다.

반투과성 막은 세포의 생존에 필요한 산소와 영양분이 캡슐 내부로 이동할 수 있도록 하면서, 캡슐 내부의 세포가 생성한 치료인자가 주변 조직으로 방출될 수 있도록 한다. 반면 면역세포와 같은 비교적 큰 세포의 유입은 제한하여 이식된 세포가 면역반응에 의해 손상되는 것을 줄이는 역할을 한다. 따라서 캡슐 내부의 유전적으로 조작된 세포는 외부 환경과 필요한 물질을 교환하면서도 일정 부분 면역학적으로 보호될 수 있다.

캡슐 내부의 세포는 치료 목적에 따라 특정 단백질이나 성장인자를 지속적으로 생산하도록 유전적으로 조작할 수 있다. CNTF를 전달하는 경우 유전적으로 조작된 세포가 CNTF를 지속적으로 생산·분비하며, 분비된 CNTF는 반투과성 막을 통과하여 주변 망막 조직으로 전달된다. 이를 통해 치료 단백질을 반복적으로 주사하지 않고도 일정 기간 동안 지속적으로 공급할 수 있다.

이러한 캡슐화 세포 기반 전달체는 안구의 유리체강 내에 임플란트 형태로 이식할 수 있다. 유리체강 내에 위치한 캡슐은 주변의 산소와 영양분을 공급받으면서 내부 세포의 생존을 유지하고, 세포에서 생성된 CNTF를 주변 망막 조직으로 지속적으로 전달한다.

이러한 전달 방식은 단백질 자체를 반복적으로 주입하는 방법과 달리 치료인자를 생산하는 세포를 치료 부위에 유지함으로써 지속적인 약물 공급이 가능하다는 특징이 있다. 또한 반투과성 막을 이용하여 면역세포의 접근을 제한함으로써 이식된 세포를 보호할 수 있다는 장점이 있다.

엔셀토는 이러한 캡슐화 세포 기반 전달 기술을 이용한다. 엔셀토의 캡슐에는 유전적으로 조작된 동종 RPE 세포가 포함되어 있으며, 이 세포가 재조합 인간 섬모신경영양인자(rhCNTF)를 지속적으로 생산·분비한다. 분비된 rhCNTF는 망막의 광수용체를 포함한 신경세포에 신경보호 효과를 제공하여 광수용체의 퇴행과 소실을 늦추는 것을 치료 목표로 한다(Figure 3).

Figure 3. Representative Illustration of Ciliary Neurotrophic factor (CNTF)-secreting implant(출처: Clinical Ophthalmology 2022:16 3297–3309). 

엔셀토는 어떤 약제인가?

엔셀토(레바키나젠 타로레첼, revakinagene taroretcel-lwey)는 재조합 인간 섬모신경영양인자(recombinant human ciliary neurotrophic factor, rhCNTF)를 발현하는 동종 망막색소상피세포를 이용한 캡슐화 세포 기반 유전자치료제이다. 하나의 이식체(implant)에는 rhCNTF를 분비하도록 유전적으로 변형된 동종 망막색소상피세포 20만~44만 개가 포함되어 있다. 이식체는 폭 1.2±0.1 mm, 길이 6.1±0.4 mm, 내경 0.88±0.02 mm의 단일 용량 유리체강 내 삽입형 캡슐로 제공된다.

반투과성 캡슐 안의 살아있는 세포는 rhCNTF를 지속적으로 생성하여 유리체강으로 방출한다. 방출된 CNTF는 망막의 뮐러세포를 비롯한 신경교세포에 작용하여 광수용체 생존을 촉진하는 신호전달을 유도하는 것으로 여겨진다. 다만 엔셀토의 정확한 작용기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았다.

엔셀토는 자격을 갖춘 안과의사가 무균 수술 환경에서 유리체강 내에 삽입하고 공막에 고정한다. 권장 용량은 질환이 있는 눈당 임플란트 1개이다. 감염성 안구내염이 발생하거나, 완전 가스충전 또는 실리콘오일 충전을 동반한 유리체절제술이 필요한 경우에는 임플란트를 제거해야 한다.

활동성 또는 의심되는 안구 및 안구 주변 감염이 있는 환자와 내피세포 무혈청 배지(Endo-SFM)에 과민증이 있는 환자에게는 엔셀토를 사용하지 않는다. 주요 경고 및 주의사항으로는 중증 시력저하, 감염성 안구내염, 망막열공 및 망막박리, 유리체출혈, 임플란트 돌출, 백내장 형성 또는 진행, 봉합사 관련 합병증 및 어두운 곳 적응 지연 등이 있다. 중증 시력저하는 ETDRS 시력표 기준 15글자 이상, 즉 3줄 이상의 시력 감소로 정의된다.

엔셀토는 미국 FDA에서 망막색소변성증에 대한 희귀의약품 지정을 받았으며, 망막색소변성증과 건성 연령관련황반변성에 대해서는 신속심사 지정을 받았다.

엔셀토의 2상 임상시험(NTMT-02)은 황반모세혈관확장증 2형(MacTel) 환자에서 CNTF의 지속적 안구 내 전달이 망막 신경변성의 진행을 억제할 수 있는지를 평가하기 위해 수행되었다. 이 연구는 다기관, 무작위배정, 단일눈가림, 가짜수술 대조 방식으로 설계되었으며, 총 67명의 환자와 99안이 치료군 또는 가짜수술군에 배정되었다. 치료군에는 CNTF를 분비하는 캡슐화 세포치료제 NT-501을 유리체강 내에 수술적으로 삽입하였다.

주요 평가변수는 스펙트럼영역 빛간섭단층촬영(SD-OCT)으로 측정한 타원체대(ellipsoid zone, EZ) 결손 면적의 변화였다. 타원체대 결손은 황반부 광수용체 소실을 반영하므로 MacTel의 구조적 진행을 평가하는 지표로 사용된다. 24개월 추적관찰 결과, NT-501 치료군은 가짜수술군보다 타원체대 결손 면적 증가가 유의하게 적었다. 광수용체 소실의 진행은 약 31% 감소하였고, 두 군 간 결손 면적 변화의 차이는 0.05±0.03 mm²였다(p=0.04).

기능적 평가에서도 치료 효과의 가능성이 관찰되었다. 읽기 속도는 치료군에서 비교적 유지된 반면, 가짜수술군에서는 분당 약 13.9단어 감소하여 유의한 군 간 차이를 보였다(p=0.02). 망막 미세시야검사에서 측정한 망막 감도 저하는 가짜수술군에서 치료군보다 약 45% 더 컸으나, 이 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.07). 최대교정시력은 24개월 동안 두 군 간 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 엔셀토가 이미 저하된 시력을 회복시키기보다는 MacTel의 진행성 광수용체 소실과 시기능 저하를 늦추는 신경보호 치료제임을 시사한다.

엔셀토의 3상 임상시험은 2상에서 확인된 구조적 신경보호 효과를 검증하기 위해 NTMT-03-A와 NTMT-03-B의 두 건의 다기관, 무작위배정, 가짜수술 대조 연구로 수행되었다. 두 연구는 동일한 설계를 적용했으며, 비증식성 MacTel 환자를 대상으로 엔셀토 유리체강 내 삽입술과 가짜수술을 비교하였다. NTMT-03-A에는 115명, NTMT-03-B에는 113명이 유효성 분석에 포함되었으며, 모든 대상자는 24개월간 추적관찰을 받았다.

두 연구의 일차 평가변수는 SD-OCT로 측정한 타원체대 결손 면적의 변화 속도였다. NTMT-03-A에서 24개월 동안 타원체대 결손 면적의 증가량은 엔셀토군에서 0.075 mm², 가짜수술군에서 0.166 mm²였다. 엔셀토는 가짜수술군과 비교하여 광수용체 소실 진행을 약 54.8% 감소시켰고, 그 차이는 통계적으로 유의하였다(p<0.0001).

NTMT-03-B에서도 엔셀토군의 타원체대 결손 면적 증가량은 0.111 mm²로, 가짜수술군의 0.160 mm²보다 적었다. 엔셀토군에서는 질환 진행이 약 30.6% 감소하였으며, 군 간 차이는 통계적으로 유의하였다(p=0.0186). 따라서 두 3상 연구는 엔셀토가 MacTel에서 광수용체 소실의 해부학적 진행을 일관되게 늦춘다는 근거를 제시하였다.

이차 평가변수인 망막 미세시야검사 감도는 NTMT-03-A에서 엔셀토군이 가짜수술군보다 유의하게 적은 감도 저하를 보였다. 반면 NTMT-03-B에서는 두 군 간 유의한 차이가 확인되지 않았다. 이는 엔셀토의 구조적 질환 진행 억제 효과는 일관되지만, 개별 시기능 지표의 개선 또는 보존 효과는 연구별로 차이가 있을 수 있음을 의미한다.

안전성 분석에서 이상반응은 주로 수술 및 임플란트와 관련되어 있었다. 결막출혈, 어두운 곳 적응 지연, 안구통증, 봉합사 관련 합병증, 유리체출혈 및 백내장 형성 또는 진행 등이 보고되었다. 중대한 이상반응은 일부 환자에서 발생했으며, 주로 봉합사 관련 합병증과 임플란트 돌출이었다. 엔셀토는 수술적 삽입에 따른 위험을 고려해야 하지만, 두 건의 3상 연구에서 MacTel의 진행성 광수용체 소실을 유의하게 지연시킨 결과를 바탕으로 2025년 미국 FDA에서 성인 특발성 MacTel 2형 치료제로 승인되었다.

엔셀토의 작용기전은?

엔셀토의 치료 전략은 망막의 구조적 특성과 광수용체 퇴행의 병태생리를 바탕으로 한다. 임플란트에 포함된 RPE 세포는 손상된 환자의 RPE 또는 뮐러세포를 대체하거나 재생하기 위한 것이 아니다. 이 세포들은 rhCNTF를 지속적으로 생산·분비하는 생물학적 전달체로 기능한다.

유전적으로 조작된 RPE 세포는 반투과성 막으로 이루어진 캡슐 안에 봉입되어 있다. 이 막은 산소와 영양분 등 세포 생존에 필요한 물질이 캡슐 내부로 이동하도록 하는 동시에, 세포에서 생성된 rhCNTF가 캡슐 밖으로 확산되어 유리체강과 주변 망막조직에 도달하도록 한다. 또한 캡슐은 이식세포와 환자의 면역세포 간 직접적인 접촉을 제한하여 이식세포를 면역반응으로부터 일정 부분 격리하고, 이식세포가 안구조직으로 이동하는 것을 방지한다.

엔셀토는 외과적 시술을 통해 유리체강 내에 삽입된다. 이식 후 캡슐 내부의 RPE 세포는 장기간 rhCNTF를 생성·분비하며, 이 단백질은 반투과성 막을 통과하여 망막으로 전달된다. 따라서 엔셀토는 치료 단백질을 반복적으로 안구 내 주사하는 대신, 살아 있는 세포를 rhCNTF의 지속적인 생산원으로 이용하는 방식이다.

CNTF는 신경세포의 생존과 유지에 관여하는 신경영양인자이다. 망막에서는 뮐러세포를 비롯한 신경교세포에 작용하여 신호전달 과정을 유도하고, 광수용체의 생존을 돕는 것으로 알려져 있다. 다만 엔셀토의 정확한 작용기전은 아직 완전히 규명되지 않았다.

MacTel 2형에서는 뮐러세포의 기능 이상 및 소실과 연관된 대사적 이상이 광수용체의 점진적 퇴행에 관여하는 것으로 알려져 있다. 그 결과 광수용체 소실이 진행되고, 빛간섭단층촬영(optical coherence tomography, OCT)에서 타원체대(ellipsoid zone, EZ)의 단절과 결손 면적 증가가 관찰된다. 엔셀토에서 지속적으로 분비되는 CNTF는 남아 있는 광수용체의 생존을 지원하여 광수용체 소실과 EZ 결손의 진행 속도를 늦추는 것을 목표로 한다.

따라서 엔셀토는 MacTel 2형의 원인으로 여겨지는 뮐러세포 이상 자체를 직접 교정하는 치료도, 이미 소실된 광수용체를 재생하거나 시력을 직접 회복시키는 치료도 아니다. 체외에서 유전적으로 조작한 동종 RPE 세포를 캡슐화하여 rhCNTF의 장기적 생산원으로 활용함으로써, 광수용체 퇴행과 이에 따른 시기능 저하의 진행을 늦추는 신경보호 치료전략이다. 이는 환자의 망막세포에 유전자를 직접 전달하는 전통적 in vivo 유전자치료와 구별되는 엔셀토의 특징이다.

엔셀토(ENCELTO)의 허가임상은 어떻게 진행되었나?

ENCELTO의 유효성은 아래에 기술된 두 건의 연구, NTMT-03-A 연구(NCT03316300; Study 1) 및 NTMT-03-B 연구(NCT03319849; Study 2)에서 평가되었다.

Study 1
Study 1은 성인 황반모세혈관확장증(macular telangiectasia, MacTel) 환자를 대상으로 시행된 무작위배정, 다기관, 가짜시술(sham) 대조 임상시험이다. 연구 참여를 위해서는 스펙트럼영역 빛간섭단층촬영(spectral-domain optical coherence tomography, SD-OCT)으로 측정한 타원체대(ellipsoid zone, EZ) 내 광수용체 내절/외절(inner segment/outer segment, IS/OS) 단절 또는 소실 면적이 0.16~2.00 mm²이어야 하였으며, 선별검사에서 ETDRS(Early Treatment Diabetic Retinopathy Study) 시력표로 측정한 최대교정시력(best-corrected visual acuity, BCVA)이 54글자 이상(20/80 이상)이어야 하였다. 신생혈관성 MacTel 환자는 연구에서 제외되었다.

환자는 표준 수술 절차에 따라 ENCELTO 유리체강내 임플란트 삽입군 또는 가짜시술군에 무작위 배정되었다. ENCELTO군에서는 결막절개(conjunctival peritomy)를 시행한 후 공막절개술(sclerotomy)을 통해 임플란트를 유리체강 내에 삽입하고 봉합하였다. 가짜시술군에서는 결막절개 후 공막에 압력을 가하는 처치를 시행하고 결막을 봉합하였다. 총 120명의 무작위 배정 환자 중 115명(96%)이 배정된 시술을 받았으며 유효성 분석에 포함되었다.

유효성 분석 대상자는 총 115명으로, ENCELTO군 58명과 가짜시술군 57명으로 구성되었다. 이들의 평균 연령은 61세(범위 40~78세)였으며, 여성은 79명(69%)이었다. 인종별로는 백인이 98명(85%)으로 가장 많았고, 아시아인 5명(4%), 흑인 또는 아프리카계 미국인 3명(3%), 아메리칸 인디언 1명(1%), 기타 인종 8명(7%)이었다. 히스패닉 환자는 6명(5%)이었다.

기저시점의 EZ 소실 면적 중앙값은 ENCELTO군에서 0.35mm²(0.15, 1.99), 가짜시술군에서 0.36mm²(0.16, 1.70)였다. 또한 EZ 단절 부위 내에서 미세시야검사(microperimetry)로 측정한 기저시점 총 망막감도(aggregate sensitivity)의 중앙값(최솟값, 최댓값)은 ENCELTO군에서 35.2 dB(0.75, 398.8), 가짜시술군에서 35.5 dB(2.0, 281.3)였다.

일차 유효성 평가변수는 SD-OCT로 측정한 24개월 동안의 타원체대(EZ) 소실 면적(IS/OS, 황반 광수용체 소실)의 변화율이었다. 이차 유효성 평가변수는 기저시점부터 24개월까지 EZ 단절 부위 내에서 미세시야검사(microperimetry)로 측정한 총 망막감도(aggregate sensitivity) 소실의 평균 변화량이었다.

Study 1의 유효성 평가 결과는 Table 2에 제시하였다.

Study 2
Study 2는 성인 황반모세혈관확장증(MacTel) 환자를 대상으로 시행된 무작위배정, 다기관, 가짜시술(sham) 대조 임상시험이다. 연구 참여를 위해서는 스펙트럼영역 빛간섭단층촬영(spectral-domain optical coherence tomography, SD-OCT)으로 측정한 타원체대(ellipsoid zone, EZ) 내 광수용체 내절/외절(inner segment/outer segment, IS/OS) 단절 또는 소실 면적이 0.16~2.00 mm²이어야 하였으며, 선별검사에서 ETDRS(Early Treatment Diabetic Retinopathy Study) 시력표로 측정한 최대교정시력(best-corrected visual acuity, BCVA)이 54글자 이상(20/80 이상)이어야 하였다. 신생혈관성 MacTel 환자는 연구에서 제외되었다.

환자는 표준 수술 전후 절차에 따라 ENCELTO 유리체강내 임플란트 삽입군 또는 가짜시술군에 무작위 배정되었다. ENCELTO군에서는 결막절개(conjunctival peritomy)를 시행한 후 공막절개술(sclerotomy)을 통해 임플란트를 유리체강 내에 삽입하고 봉합하였다. 가짜시술군에서는 결막절개 후 공막에 압력을 가하는 처치를 시행하고 결막을 봉합하였다. 총 119명의 무작위 배정 환자 중 113명(95%)이 배정된 시술을 받았으며 유효성 평가에 포함되었다.

유효성 분석 대상자는 총 113명으로, ENCELTO군 59명과 가짜시술군 54명으로 구성되었다. 평균 연령은 59세(범위 40~75세)였으며, 여성은 82명(73%)이었다. 인종별로는 백인이 102명(90%), 아시아인이 4명(4%)이었으며, 기타 인종 또는 인종을 특정할 수 없는 환자가 7명(6%)이었다. 히스패닉 환자는 8명(7%)이었다.

기저시점의 EZ 소실 면적 중앙값(최솟값, 최댓값)은 ENCELTO군에서 0.48mm²(0.16, 1.63), 가짜시술군에서 0.39mm²(0.16, 1.38)였다. 또한 EZ 단절 부위 내에서 미세시야검사(microperimetry)로 측정한 기저시점 총 망막감도(aggregate sensitivity)의 중앙값은 ENCELTO군에서 40.07 dB(4.82, 291.52), 가짜시술군에서 28.86 dB(0.33, 221.17)였다.

Study 2의 일차 유효성 평가변수는 SD-OCT로 측정한 24개월 동안의 EZ 소실 면적(IS/OS 및 황반 광수용체 소실)의 변화율이었다. 이차 유효성 평가변수는 기저시점부터 24개월까지 EZ 단절 부위 내에서 미세시야검사로 측정한 총 망막감도 소실(aggregate sensitivity loss)의 평균 변화량이었다.

Study 2의 유효성 평가 결과는 Table 3에 제시하였다.

엔셀토의 임상적 의의와 향후 전망은?

엔셀토는 MacTel type 2의 치료 패러다임을 기존의 경과관찰 및 합병증 관리 중심에서 광수용체의 퇴행 자체를 억제하는 질환조절 치료로 전환시켰다는 점에서 임상적 의의가 있다.

MacTel type 2는 뮐러 세포 기능 이상, 대사 이상 및 광수용체의 점진적인 퇴행을 특징으로 하며, 비신생혈관성 단계에서는 그동안 질환의 자연경과를 변화시킬 수 있는 효과적인 치료방법이 제한적이었다. 항-VEGF 치료 역시 신생혈관이 발생한 환자에서는 유용하지만, 비신생혈관성 MacTel type 2에서 진행하는 광수용체 소실 자체를 억제하는 데에는 한계가 있었다.

엔셀토는 이러한 미충족 의료수요를 해결하기 위해 재조합 인간 섬모신경영양인자(recombinant human ciliary neurotrophic factor, rhCNTF)를 지속적으로 분비하도록 유전적으로 조작된 동종 RPE 세포를 반투과성 캡슐에 봉입하여 유리체강 내에 이식하는 캡슐화 세포 치료(encapsulated cell therapy, ECT)를 적용하였다. 이식된 세포가 CNTF를 장기간 지속적으로 공급함으로써 광수용체에 신경보호 효과를 제공하고, MacTel type 2에서 진행되는 광수용체 및 타원체대(ellipsoid zone, EZ)의 소실 속도를 감소시키는 것이 치료의 기본 원리이다.

임상적으로 중요한 점은 엔셀토의 치료 목표가 이미 소실된 광수용체를 재생시키거나 감소한 시력을 회복시키는 것이 아니라, 남아 있는 광수용체를 보호하여 추가적인 시기능 손상의 진행을 늦추는 데 있다는 점이다. 따라서 이미 광수용체 소실이 광범위하게 진행된 환자보다는 보존해야 할 광수용체가 충분히 남아 있는 비교적 초기 또는 중간 단계에서 치료를 시행하는 것이 이론적으로 더 큰 장기적 이점을 제공할 가능성이 있다. 향후에는 OCT에서 측정되는 EZ 소실 면적과 진행 속도 등을 이용하여 치료에 적합한 환자와 치료 시점을 선정하는 것이 중요한 과제가 될 것으로 예상된다.

또 다른 임상적 의의는 ECT라는 새로운 장기 지속형 단백질 전달 플랫폼의 임상적 가능성을 제시했다는 점이다. CNTF와 같은 단백질은 전신투여 시 망막으로의 전달이 제한되고 부작용이 문제가 될 수 있으며, 직접 유리체강내 주사로 투여할 경우 반복적인 투여가 필요할 수 있다. 엔셀토는 살아 있는 유전자 조작 세포를 일종의 생물학적 단백질 생산원으로 이용하여 치료 단백질을 표적 조직인 망막에 지속적으로 공급한다. 따라서 세포치료, 유전자공학 및 지속형 약물전달 기술을 결합한 새로운 치료 접근법이라는 의미를 갖는다.

다만 향후 해결해야 할 과제도 남아 있다. MacTel type 2는 장기간에 걸쳐 서서히 진행하는 질환이므로 24개월의 구조적 치료효과가 장기간의 시력 보존과 삶의 질 개선으로 얼마나 이어지는지에 대한 추가적인 추적관찰이 필요하다. 또한 외과적 이식을 필요로 하는 치료라는 점에서 시술 관련 안전성, 임플란트의 장기적인 안정성, CNTF 분비의 지속성, 장기간의 안구 내 안전성 및 필요 시 임플란트 제거·교체 가능성 등에 대한 실제 임상자료의 축적이 중요하다.

향후에는 치료 반응을 예측할 수 있는 바이오마커의 개발과 적절한 환자선정 기준 확립도 중요할 것으로 보인다. 특히 기저 EZ 소실 면적뿐 아니라 EZ 소실의 연간 진행속도, 중심와 침범 여부, 망막감도 및 광수용체 보존 정도 등을 종합적으로 평가함으로써 치료 효과가 가장 클 것으로 예상되는 환자를 선별할 필요가 있다.

궁극적으로 엔셀토의 의의는 하나의 MacTel type 2 치료제에만 국한되지 않는다. 유전적으로 조작된 세포를 면역격리 캡슐에 넣어 체내에서 치료 단백질을 지속적으로 생산·분비하도록 하는 ECT 플랫폼이 장기간 신경보호가 필요한 다른 망막 및 신경퇴행성 질환에도 적용될 가능성을 제시한다. 향후 다른 신경영양인자나 치료 단백질을 발현하도록 세포를 조작한다면 다양한 만성 안과질환으로 기술이 확장될 가능성이 있다.

종합하면, 엔셀토는 MacTel type 2에서 이미 손상된 시력을 회복시키는 치료제라기보다 광수용체의 퇴행을 늦추어 장기간 시기능을 보존하는 것을 목표로 하는 질환조절 치료라는 데 가장 큰 임상적 의의가 있다. 동시에 유전자 조작 세포와 캡슐화 기술을 이용하여 치료 단백질을 장기간 지속적으로 공급하는 새로운 치료 플랫폼이라는 점에서 향후 망막 신경퇴행성 질환 치료의 확장 가능성도 주목된다.

참고문헌
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2. Kiran Chandra Kedarisetti et al. “Macular Telangiectasia Type 2: A Comprehensive Review” Clinical Ophthalmology 2022:16 3297–3309). 
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5, Kiran Chandra Kedarisetti et al. “Macular Telangiectasia Type 2: A Comprehensive Review” Clinical Ophthalmology 2022:16 3297–3309.
6. Sabiha Gungor Kobat et al. “Importance of Müller Cells“ Beyoglu Eye J 2020; 5(2): 59-63.  
7. 7. 기타 인터넷 자료(보도 자료, 제품 설명서 등).