항암제는 1세대 화학항암제, 2세대 표적항암제 및 3세대 면역항암제로 구분할 수 있다. 1세대 화학항암제는 암세포뿐만 아니라 정상세포도 같이 손상을 주기 때문에 부작용이 심하다. 즉 암세포를 사멸하기 위해 정상세포까지 공격하여 환자의 면역체계를 파괴하고 강한 독성으로 인해 탈모, 구토, 식욕저하, 피로감, 극심한 체력저하 등 각종 부작용이 발생한다. 2세대 표적항암제는 암세포만을 식별해 공격하는 장점이 있지만 유전자 변이를 가진 환자만 사용할 수 있어 다양한 암치료가 불가능하고 내성이 생기는 경향이 있어 내성이 생기면 사용할 수 없다는 단점을 가지고있다.

3세대 면역항암제는 억제되어 있던 인체의 면역세포를 활성화시켜서 암세포를 사멸시키는 새로운 기전을 갖고 있다. 면역항암제는 환자 스스로의 면역강화를 통해 치료를 한다는 점에서 부작용이 적고 암 환자의 삶의 질을 높이고 생존기간도 대폭 연장되는 효과가 있다. 면역항암제는 면역체계의 특이성(specificity), 기억능력(memory), 적응력(adaptiveness)을 증강시킴으로써 항암효과를 나타낸다. 즉 인체의 면역시스템을 이용하여 정확하게 암세포만 공격해 부작용이 적고 면역시스템의 기억능력과 적응력을 이용하기 때문에 면역항암제에 효과가 있는 환자는 지속적인 항암효과를 볼 수 있다. 따라서 면역항암제는 1세대 화학항암제의 부작용과 2세대 표적항암제의 내성을 개선하였고, 장기간 효과 지속(durable response), 장기생존가능(long-term survival), 폭넓은 항암효과(broad anti-tumor activity) 및 낮은 부작용(low toxicity profile) 등을 특징으로 한다.

면역항암제는 특정 유전자 변이가 없어도 대부분의 암에 폭넓게 사용할 수 있으며 ①면역관문억제제, ②면역세포치료제, ③항암바이러스치료제로 세분화된다.

면역관문억제제는 암세포가 인체의 면역작용을 회피하기 위해 활용하는 면역관문수용체를 억제해 면역체계가 암 세포를 공격하게끔 유도하는 치료제이다. 암 세포는 대표적인 면역세포인 T세포의 기능을 조절하는 면역관문단백질의 기능을 변화시킴으로써 T세포의 공격을 회피(면역회피)한다. 이에 면역관문억제제는 암 세포의 면역회피를 억제하여 T세포의 면역기능을 정상으로 작동케 하여 암 세포를 제거한다.

면역세포치료제는 체내의 면역세포를 추출해 강화시키거나 유전공학적으로 변형시켜 다시 주입해 항암효과를 내는 치료제이다. T세포와 같은 면역세포를 환자에게 직접 투입하는데 최근에는 면역세포를 체외에서 유전자조작 등을 통해 치료 효능을 강화해 주입하는 추세이다.

항암바이러스치료제는 증식이 가능하고 감염력이 있는 바이러스에 암 세포를 타겟하는 특정 유전자를 삽입해 암을 사멸시키는 치료제이다. 항암바이러스는 암을 공격하는 바이러스로, 바이러스를 증식하는 과정에서 숙주세포(암 세포)를 죽이고 새로운 숙주를 찾아 이동한다. 항암바이러스는 바이러스의 증식 후, 암 세포와 암 세포 주변 혈관 내에서 확산되고 이 과정에서 체내 면역체계가 바이러스에 감염된 암을 지속적으로 공격하도록 유도해 면역증진 효과도 기대할 수 있다.

현재 면역항암제 외에 허가를 받기 위해 개발 중인 임상 파이프라인의수는 약 1천개로 면역세포치료제와 항암바이러스치료제가 가장 활발하게 개발되고 있다.


특히, 면역세포치료제는 암세포 특이성을 강화함으로써, 부작용을 개선하고 혈액암뿐만 아니라 시장이 큰 고형암 타깃 연구가 활발하게 진행되고 있다. 2018년 기준으로 면역항암제 전체 임상연구 중 약 25%를 차지하며 많은 후보약물들이 임상시험에 진입함에 따라, 빠른 시일 내에 효능·안전성·제조와 관련된 이슈를 모두 해결한 약물이 승인 될 수 있을 것이라 기대되고 있다.