뇌는 약물을 전달하기 가장 어려운 장기다. 혈액 속 물질을 뇌로 들어오게 막는 뇌혈관장벽(BBB) 덕분에 뇌는 독성물질로부터 보호받지만, 동시에 약이 도달하기도 어렵다. 이를 극복하기 위해 뇌혈관 내피세포에 원래 존재하는 수용체를 이용해 단백질 의약품 등을 뇌 안으로 수송하려는 시도가 이어져 왔다. 그중 가장 앞선 것이 철을 수송하는 단백질인 트랜스페린을 세포 안으로 수송하는 트랜스페린 수용체(TfR)를 이용하는 방식이다. TfR로 BBB를 통과하는 의약품의 최신 연구 동향에 대해서 알아봤다.

알츠하이머 항체와 트랜스페린 수용체 셔틀 트론티네맙(RG6102)

Kulic L, et al. Long-term safety and amyloid removal with trontinemab: interim data from the open-label extension of the Phase Ib/IIa Brainshuttle AD study. Alzheimer's Association International Conference(AAIC) 2026, 2026년 7월 14일 발표. 기전 근거: Grimm HP, et al. mAbs. 2023;15:2261509. doi:10.1080/19420862.2023.2261509

트랜스페린 수용체(Transferrin Receptor, TfR)에 의한 뇌혈관장벽(BBB) 통과 약물에서 가장 큰 시장은 알츠하이머병이다. 베타 아밀로이드에 대한 항체인 에자이/바이오젠의 레카네맙(제품명 레켐비)과 일라이일리의 도나네맙(제품명 키순라)이 아밀로이드를 줄여 초기 알츠하이머병의 인지저하를 완만하게 늦춘다는 것을 처음으로 입증했지만, 이들 모두 BBB를 통과하기 위해 많은 용량을 반복 투여해야 하고, 그 대가로 뇌혈관 벽에 쌓여 있는 아밀로이드를 혈관에 남은 항체가 공격해 혈관을 약하게 만드는 현상(ARIA)이 관찰됐다. 그 결과 뇌가 붓거나 미세출혈이 생겨 투여 내내 자기공명영상(MRI) 감시가 필요하고, 이런 부작용이 처방 문턱을 더욱 높인다.

로슈의 트론티네맙은 항아밀로이드 항체 간테네루맙에 TfR에 결합하는 브레인셔틀(brainshuttle) 모듈을 붙여 BBB를 통과하도록 한 융합항체의약품이다. 브레인셔틀 모듈의 핵심은 TfR과의 결합력을 조절하는 것이다. TfR에 항체의 한 팔로만 적당한 세기로 붙게 설계해 내피세포를 통과한 뒤 뇌 쪽에서 수용체와 결합이 떨어져 뇌 실질로 들어간다.