[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙
대수 지수함수와 등비수열로 계산하는 에미시주맙의 반감기
메디컬저널
메디컬 현업 전문가팀
2026년 래스커 임상의학상은 혈액응고 9인자(Factor IX)와 10인자(Factor X)를 함께 붙잡아 혈우병 A에서 부족한 8인자(Factor VIII)의 기능을 대신하는 항체 에미시주맙을 만든 주가이제약의 핫토리 구니히로, 기타자와 다케히사, 이가와 도모유키에게 돌아갔습니다.
이번 메디컬저널은 대수 과목의 지수함수와 등비수열 개념과 연계해 에미시주맙이 몸에 남는 양을 계산해보는 탐구입니다.
by 메디컬저널 김윤
대한민국 약사, 약학석사, 연구원 5년, 메디컬 학종 컨텐츠 통합 조회수 62만회, 前 과학학원 원장, 메디컬 생기부 전담, 메디컬 세특 전문 블로그 리코드라이터 운영, 입시 플랫폼 아카AI 기술자문 및 컬럼 연재
✔️ 안녕하세요, 메디컬 지망생은 반드시 확인해야 하는, 의치한약수 메디컬계열 수시 학종 세특 심화탐구 전문 메디컬저널입니다.
❗️지난 메디컬저널 탐구에서는 2026 래스커 기초의학상(오렉신)을 소개해 드렸는데요, 같은 해2026 래스커 임상의학상은 혈우병 A 치료 항체를 만든 일본 연구자 세 사람에게 돌아갔습니다.
﹡래스커상 수상이 지니는 의미에 대해서는 지난 메디컬저널을 참고해주세요.

그림 1. 2026년 래스커상 세 부문 수상자와 수상 이유.
래스커재단은 지난 9월 9일 2026년 수상자를 발표했는데요, 임상의학상 수상은 일본 주가이제약의 핫토리 구니히로(Kunihiro Hattori, 전 주가이제약), 기타자와 다케히사(Takehisa Kitazawa), 이가와 도모유키(Tomoyuki Igawa) 세 사람에게 돌아갔습니다.
재단은 혈액응고 9인자(Factor IX)와 10인자(Factor X)와 함께 결합하여 붙잡아두는 이중특이항체를 발명해, 혈우병 A에서 부족한 8인자(Factor VIII)의 기능을 되살리고 혈우병 환자들의 심한 출혈을 막은 공로를 수상 이유로 밝혔습니다.

그림 2. 2026년 래스커 임상의학상 수상자 핫토리 구니히로(왼쪽), 기타자와 다케히사(가운데), 이가와 도모유키(오른쪽). Lasker Foundation 수상 페이지
❗️ 이번 업적은 정맥주사를 일주일에 여러 번 맞아야 했던 혈우병 A 환자가, 피하주사(Subcutaneous Injection, SC) 제형 항체 주사로 출혈을 예방할 수 있게 한 것입니다. 해당 약물인 에미시주맙(emicizumab, 제품명 헴리브라)은 주 1회, 2주 1회, 4주 1회 가운데 하나를 골라 맞을 수 있습니다.
교과 개념과 연계해보자면, 몸에 들어온 에미시주맙은 반감기가 지날 때마다 남은 양이 절반으로 줄어드는데요, 이 변화를 대수 과목의 「지수함수와 로그함수」 단원에서 학습하는 지수함수로 나타낼 수 있습니다.
또한 같은 양을 4주마다 반복해 맞을 때 몸에 쌓이는 양은 「수열」 단원의 등비수열의 합으로 계산할 수 있습니다.
# 혈우병 A와 기존 치료의 한계
✔️ 다쳐서 출혈이 발생하면 손상된 혈관에 혈소판이 모이고, 혈액 속 응고인자들이 차례로 다음 인자를 활성화하는 연쇄반응에 의해 혈액 덩어리(혈병)가 만들어지며 피가 멈추는 지혈이 이루어지게 됩니다.
![[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙 관련 그림 1](https://mwrmvhesoayjqsqfjuae.supabase.co/storage/v1/object/public/public-content-images/d67a5cf8-0939-4d60-8a91-2f57c5cfec5a/editor/1793344304945-b4qroa.png)
혈우병 A는 이 응고인자 가운데 8인자(Factor VIII)가 부족해서 생기는 병으로, 생명과학에서 배우는 것 처럼 8인자(Factor VIII)를 만드는 F8 유전자가 X염색체에 있어서 X염색체 열성으로 유전되므로 환자는 거의 모두 남성입니다.
*혈우병은 혈액 내 응고 인자가 부족하여 상처가 나거나 수술을 할 때 피가 잘 멈추지 않는 유전성 출혈성 질환입니다.
* 여성은 X염색체가 둘이라 한쪽에 이상이 있어도 다른 쪽 정상 X염색체가 응고인자 생산을 보완하는 이형접합으로 대부분 증상이 없습니다(보인자). 서울아산병원 질환백과에 따르면 혈우병 A가 출생 남아 4,000~10,000명당 1명꼴로 발생합니다.
![[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙 관련 그림 2](https://mwrmvhesoayjqsqfjuae.supabase.co/storage/v1/object/public/public-content-images/d67a5cf8-0939-4d60-8a91-2f57c5cfec5a/editor/1793344705488-21yj9e.png)
❗️ 8인자(Factor VIII)가 정상의 1% 미만이면 중증으로 분류되는데, 중증 환자는 외적 요인에 의해 다치지 않아도 관절 내에서 출혈이 발생할 수 있고 이런 출혈이 반복되면 관절이 망가져 통증과 운동 장애가 생기게 됩니다.
1990년대에 유전자 재조합으로 만든 8인자(Factor VIII) 제제가 나오면서 혈액에서 뽑은 제제를 주사할 때 발생하던 바이러스 감염 위험은 사라졌습니다. 그런데 8인자(Factor VIII)를 주사하는 치료에는 여전히 세 가지 문제가 남아 있었습니다.
❶ 8인자(Factor VIII)는 소화관이나 피부밑에서 흡수되지 않아 반드시 정맥에 주사해야 합니다.
❷ 8인자(Factor VIII)는 체내에서 빠르게 제거됩니다. 몸속 약의 양이 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간을 반감기(half-life)라고 하는데, 논문에 따르면 8인자(Factor VIII)의 반감기는 0.5일로 환자는 일주일에 여러 번 주사를 맞아야 했습니다.
❸ 중증 환자의 약 30%에서는 인체가 주사한 8인자(Factor VIII)를 이물질(non-self)로 인식해, 8인자(Factor VIII)에 결합해 그 기능을 막는 항체가 생깁니다. 이 항체를 억제항체(inhibitor)라고 부르며, 억제항체가 생기면 8인자(Factor VIII)를 주사해도 치료 효과가 나타나지 않습니다.
특히 집에서 치료를 진행하는 경우 환자나 가족이 직접 혈관을 찾아 주사해야 하는데, 특히 어린아이에게는 이 일이 쉽지 않습니다.

그림 3. 반감기 그래프. 8인자(Factor VIII) 반감기 0.5일(Kitazawa 외, Nature Medicine 2012)과 에미시주맙 반감기 26.9일(미국 FDA HEMLIBRA 설명서 11쪽)
✔️ 위 그림과 같이 반감기가 0.5일인 8인자(Factor VIII) 제제는 하루가 지나면 처음 양의 25%, 이틀이 지나면 약 6%만 남습니다. 반면 반감기가 26.9일인 에미시주맙은 4주(28일)가 지나도 처음 양의 약 49%가 체내에 남아 있습니다.
⇢ 그렇다면 8인자(Factor VIII)가 없이도 혈액이 응고 되도록 하고, 피하 주사로 맞을 수 있으며, 몸에 오래 남아 4주에 한 번 주사로 출혈을 막는 약은 어떻게 만들 수 있었을까요?
# 참고문헌 Lasker Foundation 수상 해설(2026), Kitazawa 외, Nature Medicine 18(2012), 미국 FDA HEMLIBRA 약 설명서(2025년 7월 개정판), 서울아산병원 질환백과
![[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙 관련 그림 3](https://mwrmvhesoayjqsqfjuae.supabase.co/storage/v1/object/public/public-content-images/d67a5cf8-0939-4d60-8a91-2f57c5cfec5a/editor/1793346734839-zxxj6g.png)
대수 「지수함수와 로그함수」 단원에서 지수함수를 배우며, 용량이 일정한 간격마다 같은 비율로 줄어드는 경우를 밑이 0과 1 사이인 지수함수로 나타낼 수 있다는 것을 알게 되었다. 또 「수열」 단원에서 이웃한 두 항의 비가 일정한 등비수열과 그 합을 구하는 방법을 학습했다.
그러던 중 2026년 래스커 임상의학상이 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙(상품명 헴리브라)에 돌아갔다는 뉴스를 보았다. 의약학 진로를 준비하고 있어서, 정맥주사를 일주일에 여러 번 맞던 환자가 피하주사를 4주에 한 번까지 간격을 늘려 맞을 수 있게 되었다는 설명에 관심이 생겼고, 관련 내용을 찾아보았다. (실제로 환자의 투약 편의성에 있어 획기적인 개선이라 할 수 있음)
수상 업적을 조사하며 미국 FDA 설명서에 적힌 에미시주맙의 반감기 26.9일을 보았고, 반감기마다 남은 양이 절반이 되므로 남은 비율은 지수함수로, 같은 양을 반복해 맞을 때 쌓이는 양은 등비수열의 합으로 계산할 수 있겠다는 생각이 들었다. (* 교과연계)
이번 탐구에서는 세 수상자의 약물 개발 과정과 에미시주맙이 체내에서 8인자(Factor VIII)를 대체하는 원리, 임상시험 결과를 정리하고, 반감기로 남은 비율과 반복 투여 때 쌓이는 양을 수학적으로 계산해보고 약 설명서에 제시되어 있는 실제 측정값과 비교해 보았다.
+) 같은 약을 주 1회, 2주 1회, 4주 1회 가운데 골라 맞을 수 있다는 점에서, 투여 간격에 따라 몸속 약의 양이 어떻게 달라지는지 궁금해진 것을 탐구 동기로 쓸 수 있습니다.
+) 혹은 주사 횟수 감소 → 편의성/치료 부담 개선 → 순응도 개선에 대한 내용으로 작성할 수 있습니다. (아래 연구 참고, 주 1회 투여는 매일 투여보다 선호도와 편의성이 높고 치료 부담이 낮은 투여 방식이라는 연구 결과)
![[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙 관련 그림 4](https://mwrmvhesoayjqsqfjuae.supabase.co/storage/v1/object/public/public-content-images/d67a5cf8-0939-4d60-8a91-2f57c5cfec5a/editor/1793346622438-lgwuzg.png)
2000년, 두 항원결합부위가 서로 다른 표적에 결합하는 이중특이적 항체

그림 4. 핫토리 구니히로(전 주가이제약). Lasker Foundation
✔️ 오사카대를 졸업한 핫토리 구니히로는 혈액이 평소에는 잘 흐르다가 다쳤을 때 응고되는 원리를 연구했습니다. 수상 소감에서 그는 대학 연구실에서 혈소판을 연구한 것이 혈액응고 연구에 관심을 갖게 된 계기였다고 말했습니다.
❗️ 2000년 그는 혈소판 표면에서 일부 응고인자가 효소(자르는 쪽)와 그 효소가 자를 단백질(잘리는 쪽)와 각각 결합해 둘을 가까운 위치에 붙들어 둠으로써 반응을 빠르게 일으킨다는 점에 주목했습니다.
![[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙 관련 그림 5](https://mwrmvhesoayjqsqfjuae.supabase.co/storage/v1/object/public/public-content-images/d67a5cf8-0939-4d60-8a91-2f57c5cfec5a/editor/1793347174233-lboy45.png)
특히 혈우병에서 결핍되는 8인자(Factor VIII)는 9a인자(Factor IXa)와 10인자(Factor X)를 붙들어 두가지 인자가 효율적으로 반응하도록 하는 보조인자 역할을 하는데, 핫토리는 다른 물질로 그 역할을 대신할 수 있다고 생각했습니다.
⇢ 그가 떠올린 물질은 항체였습니다. 보통 항체는 Y자 모양이고 두 팔이 같은 표적에 붙는데, 핫토리는 항체의 두 팔(두 항원결합부위) 사이 거리가 8인자(Factor VIII) 위에서 9a인자(Factor IXa)와 10인자(Factor X)가 붙는 자리 사이 거리와 비슷하다는 점에 주목했습니다.
그는 항체의 한 팔은 9a인자(Factor IXa)에, 다른 팔은 10인자(Factor X)에 결합하는 기존의 "규칙을 깨는(rulebreaker)" 항체를 만들자고 제안했습니다.
✔️ 핫토리는 2002년 기타자와 등과 연구를 시작했고, 2004년 이가와가 합류했다고 밝혔습니다. 핫토리는 2004년 항체의약연구부장이 되어 연구 전체를 이끌었습니다. 래스커재단은 기타자와가 생물학 연구를, 이가와가 항체 공학을 맡았다고 설명합니다.
"실패를 되풀이하는 것이 성공으로 가는 최선의 길"

그림 5. 기타자와 다케히사(주가이제약). Lasker Foundation
✔️ 기타자와 다케히사는 도쿄대 출신으로 수의사 교육을 받았고, 기자회견에서 자신이 이 연구의 생물학과 약리 부분을 주도했다고 말했습니다.
그는 "기본 개념이 성립한다는 것은 이미 보였기 때문에, 잘 안 될 때도 어딘가 놓친 것이 있다고 생각했다"고 회상했고, 수상 소감에서는 "실패를 되풀이하는 것이 성공으로 가는 최선의 길"이라고 말했습니다.
"한 성질을 고치면 다른 문제가 튀어나왔다"

그림 6. 이가와 도모유키(주가이제약). Lasker Foundation
✔️ 이가와 도모유키는 도쿄대 출신의 공학자로, 입사 4년 차였던 2004년에 이 연구에 들어왔습니다. 그는 이중특이항체를 대량으로 안정되게 생산하는 기술과 분자 설계를 맡았습니다.
이가와는 수상 소감에서 밤마다 아들을 어린이집에서 데려온 뒤 다시 연구실로 돌아갔고, 아들의 가는 팔과 잘 보이지 않는 혈관을 보며 혈우병 아이에게 정맥주사를 반복해야 하는 부모를 떠올렸다고 말했습니다.
# 2006년 개발 중단과 재도전
✔️ 연구팀은 먼저 이중특이항체 460종을 만들어 8인자(Factor VIII)의 역할을 대신할 수 있는지 시험했습니다. 여기서 가능성이 보이자 시험하는 항체를 4,000종으로 늘렸고, 이 4,000종 가운데에서 2005년 첫 개발 후보를 골랐습니다.
❗️ 그런데 이 후보는 시험관에서는 피를 잘 굳게 했지만, 동물실험에서는 출혈을 막지 못했고 오히려 출혈을 일으켰습니다. 결국 2006년에 개발이 중단되었는데요, 당시 46세였던 핫토리는 "약 하나가 나오는 데 보통 15년쯤 걸리니 내가 현역일 때는 못 만들 수도 있겠다"며 낙담했다고 회상했습니다.
⇢ 하지만 핫토리는 1주일 뒤 "우리가 포기하면 그다음은 없다"고 마음을 고쳐먹었고, 한 달 뒤 재도전을 제안했습니다. 연구팀은 첫 후보가 왜 실패했는지 분석해 항체를 고르는 방법을 새로 정했고, 이 방법이 맞는지 실험으로 미리 확인한 뒤 회사에 제안했습니다. 이가와는 "4,000종에서 안 됐으니 4만 종을 해 보자고만 했다면 허락받지 못했을 것"이라고 말했습니다. 회사는 1년 반의 기한과 예산을 주었습니다.
# 10년에 걸친 끈기
✔️ 재도전에서는 시험하는 항체의 수를 크게 늘렸습니다. 연구팀은 9a인자(Factor IXa)에 붙는 항체를 만드는 세포 200종과 10인자(Factor X)에 붙는 항체를 만드는 세포 200종을 얻은 뒤, 두 무리의 항체 유전자를 하나씩 짝지어 200 × 200 = 4만 가지 이중특이항체를 만들었습니다. 그리고 이 4만 가지를 모두 시험해, 한 팔은 9a인자(Factor IXa)에 붙고 다른 팔은 10인자(Factor X)에 붙어 8인자(Factor VIII)의 역할을 하는 항체를 찾아냈습니다.
❗️ 이렇게 찾은 항체는 8인자(Factor VIII)가 없는 사람 혈장에서 피가 굳는 시간을 줄였고, 억제항체가 있어도 효과가 유지되었습니다. 다만 처음 찾은 항체만으로는 효과가 충분하지 않았습니다. 그래서 연구팀은 이 항체를 조금씩 고친 이중특이항체 2,400종을 다시 만들어 하나하나 분석했고, 그 끝에 2010년 최종 분자를 정했습니다. 이 분자가 추후 에미시주맙이라는 이름을 얻게 되었습니다.
⇢ 정리하면 첫 시도에서는 460종과 4,000종을 시험했지만 실패했고, 재도전에서는 4만 가지를 시험해 후보를 찾은 뒤, 그 후보를 고친 2,400종 가운데 최종 1종을 골랐습니다. 래스커재단은 이 과정을 "거의 10년에 걸친 끈기"라고 표현했습니다.
# 참고문헌 Lasker Foundation 수상 해설과 수상 소감, 시상 연설(2026), 주가이제약 수상자 기자회견(2026년 9월 10일), 요미우리신문 요미닥터 인터뷰(2026년 9월 22일)
# 두 응고인자를 붙드는 8인자(Factor VIII)와 에미시주맙
✔️ 상처를 입고 혈관이 다치면 혈소판이 모이고, 응고인자들이 차례로 다음 인자를 활성화해 혈병(피딱지)을 만듭니다. 이 과정에서 8인자(Factor VIII)는 활성화된 혈소판 표면에서 9a인자(Factor IXa, 활성화된 9인자)와 10인자(Factor X)를 함께 붙잡아 가까이 위치시키게 됩니다.
두 인자가 가까워지면 9a인자(Factor IXa, 활성화된 9인자)가 10인자(Factor X)를 잘라 10a인자(Factor Xa, 활성화된 10인자)로 바꾸고, 10a인자(Factor Xa)가 연쇄적으로 다음 반응을 이어가며 혈액응고(지혈)가 일어나게 됩니다.

그림 7. 8인자(Factor VIII)가 있을 때(위), 8인자(Factor VIII)가 없는 혈우병 A(가운데), 이중특이항체가 있을 때(아래)의 응고 반응.
위 그림의 위 칸(Factor VIII present)에서는 혈소판 표면 위의 8인자(F-VIII)가 9a인자(F-IXa)와 10인자(F-X)를 가까이 위치시키면 10a인자(F-Xa)가 만들어지고, 다친 혈관이 응고에 의해 막히게 됩니다.(정상 응고, Normal clotting).
❗️ 가운데 칸(Factor VIII absent)의 혈우병 A에서는 8인자(Factor VIII)가 없어서 9a인자(Factor IXa)와 10인자(Factor X)가 서로 떨어져 있고, 10a인자(Factor Xa)가 만들어지지 않아 출혈이 멈추지 않습니다(비정상 응고, Abnormal bleeding).
⇢ 아래 칸에서는 Y자 모양의 에미시주맙이 한 팔로 9a인자(Factor IXa)를, 다른 팔로 10인자(Factor X)를 붙잡으며, 그 결과 떨어져 있던 두 인자가 항체의 두 팔에 하나씩 붙으면서 가까워지고, 이어서 9a인자(Factor IXa)가 10인자(Factor X)를 10a인자(Factor Xa)로 활성화 시키게 됩니다.
즉 8인자(Factor VIII)가 하던 '두 인자를 가까이 붙잡는 일'을 항체가 대신하는 것입니다(위 그림의 F-VIII mimetic).

✔️ 식약처 허가 정보에서는 에미시주맙을 "이중특이성(bi-specific) 항체 구조를 가진 인간화 단클론 modified IgG4 항체"로 설명하는데요, 여기서 이중특이항체(bispecific antibody)는 두 팔이 서로 다른 표적에 붙는 항체를 뜻합니다.
❗️ 에미시주맙은 8인자(Factor VIII)와 구조가 전혀 다르기 때문에, 8인자(Factor VIII)에 대한 억제항체가 있는 환자(중증의 혈우병 환자)에게도 효과가 유지되고 새로 8인자(Factor VIII) 억제항체를 만들지도 않습니다.
또 연구팀은 이 항체의 작용이 활성화된 혈소판에만 나타나는 인지질이 있을 때만 발생한다는 것을 밝혀냈는데 이는 해당 항체가 혈관 속 아무 곳에서나 피를 굳히지 않고 혈소판이 활성화된 출혈 부위에서만 응고작용을 일으킨다는 근거가 됩니다.
# 이중특이항체의 구조와 대량생산 기술
아래 내용이 다소 복잡할 수 있어, 우선 사전 지식으로 항체의 구조와 이중특이항체에 대해 간단히 이해하고 가도록 하겠습니다.
![[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙 관련 그림 6](https://mwrmvhesoayjqsqfjuae.supabase.co/storage/v1/object/public/public-content-images/d67a5cf8-0939-4d60-8a91-2f57c5cfec5a/editor/1793367264377-70uoxj.png)
항체는 위 그림과 같이 중쇄(heavy chain, 이름 그대로 더 무거운 사슬) 2개가 각각 경쇄(light chain, 더 가벼운 사슬) 1개씩과 짝을 이루고, 이렇게 만들어진 두 쌍이 서로 결합해 Y자형 구조를 이룹니다.
Y자형의 각 팔의 끝에는 중쇄와 경쇄의 가변부위(variable region)가 함께 항원결합부위를 만들고, 이 부위가 특정 항원을 인식해 결합하게 됩니다.
![[대수] 2026 래스커 임상의학상, 혈우병 A 치료 항체 에미시주맙 관련 그림 7](https://mwrmvhesoayjqsqfjuae.supabase.co/storage/v1/object/public/public-content-images/d67a5cf8-0939-4d60-8a91-2f57c5cfec5a/editor/1793369964921-dtd2h6.png)
✔️ 이중특이항체는 일반적인 항체와 달리, Y자형 항체의 두 팔이 서로 다른 표적에 각각 결합하도록 만든 항체입니다. 각 팔은 중쇄와 경쇄의 가변부위가 함께 표적을 인식하는데,
여기서는 중쇄 A와 경쇄 a의 조합(A–a)이 표적 1을, 중쇄 B와 경쇄 b의 조합(B–b)이 표적 2를 인식한다고 가정하겠습니다. 즉, 목표는 A–a와 B–b를 한쪽 팔씩 가진 항체를 만드는 것입니다.
그런데 이렇게 설계한 이중특이항체를 대량생산하려면 문제가 생깁니다. 중쇄 A·B와 경쇄 a·b를 한 세포(중쇄, 경쇄 유전자를 세포에 도입해 항체를 생산하게 함)에서 함께 만들면, 이들이 반드시 원하는 짝으로만 결합하지 않기 때문입니다.
중쇄끼리는 AA, AB, BB의 3가지 조합이 가능하고, 여기에 경쇄 a와 b가 각각 결합하는 방식까지 고려하면 총 10가지 항체 구조가 만들어질 수 있습니다. 이 중 우리가 원하는 A–a와 B–b가 한 팔씩 결합한 항체는 단 1종뿐입니다.
(설명) 중쇄가 A와 B 두 종류라면 먼저 AA, AB, BB 세 가지 뼈대가 만들어질 수 있습니다. AA처럼 양쪽 중쇄가 같으면 경쇄 a와 b가 붙는 경우는 aa, ab, bb의 3가지이고, BB도 마찬가지로 3가지입니다. 하지만 AB는 양쪽 중쇄가 서로 달라 A-a/B-a, A-a/B-b, A-b/B-a, A-b/B-b의 4가지가 서로 다른 조합이 됩니다. 따라서 전체 조합은 3+4+3=10가지입니다.

그림 8. 중쇄 2종과 경쇄 2종의 10가지 조합(위), 공통 경쇄 하나를 쓴 3가지 조합(왼쪽 아래), 전하 조작(오른쪽 아래).
⇢ 즉, 서로 다른 중쇄 2종과 경쇄 2종의 유전자로 항체를 만들면 가능한 10가지 조합 중 우리가 원하는 이중특이항체는 단 1가지뿐입니다. 따라서 원하지 않는 항체들이 함께 만들어져 생산 효율이 떨어지고 원하는 항체만 분리하기 어려운 문제가 있습니다.
❶ 공통 경쇄 개발 - 10개 조합이 3개로 감소
이 문제를 해결하기 위해 먼저 연구팀은 두 중쇄 모두와 잘 맞는 경쇄 하나를 찾아냈습니다. 경쇄 유전자의 여러 부분을 바꿔 붙여 보며 두 중쇄와 함께 8인자(Factor VIII) 활성을 내는 것을 찾았고, 위 그림의 왼쪽 아래(Three different combinations)처럼 조합이 3가지로 줄었습니다.
공통 경쇄란 쉽게 말해, 중쇄 A와 결합하면 A와 함께 표적 1을 인식하고, 중쇄 B와 결합하면 B와 함께 표적 2를 인식할 수 있는 경쇄를 의미합니다. 즉, 하나의 경쇄가 두 중쇄 모두와 짝을 이루어 제 기능을 하므로, 경쇄 a와 b를 구분해 사용할 필요가 없어진 것입니다.
두 중쇄를 A, B라 하고 같은 양이 무작위로 둘씩 짝짓는다고 하면, 짝은 AA, AB, BA, BB 네 경우가 같은 확률로 생깁니다. 이 가운데 서로 다른 중쇄가 만난 AB와 BA가 원하는 항체이므로, 원하는 항체는 전체의 50%가 됩니다(Desired combination is 50% of the mixture).
❷ 중쇄의 전하 조작 - 원하는 항체 비율 90% 이상
다음으로, 항체가 두 표적에 모두 결합하려면 서로 다른 중쇄 A와 B가 하나씩 짝을 이뤄야 합니다. 연구팀은 A와 B가 서로 붙는 부분에 반대 전하(+와 −)를 갖도록 만들어, 같은 중쇄끼리는 밀어내고 다른 중쇄끼리는 끌어당기게 했습니다. 그 결과 원하는 AB 항체의 비율이 90% 이상으로 높아졌습니다. (위 그림 오른쪽 아래)
또한 두 중쇄의 전체적인 전하도 서로 반대가 되도록 조절했습니다. 이를 통해 원하는 AB 항체는 상대적으로 중성을, 원하지 않는 AA·BB 항체는 서로 다른 전하를 띠게 만들어, 전하 차이를 이용하는 크로마토그래피로 원하는 항체만 분리·정제할 수 있었습니다.
# 반감기와 피하주사 기술
✔️ 항체로 8인자(Factor VIII)의 기능, 역할을 대신하더라도, 그 항체를 피하주사로 투여할 수 있고, 또한 긴 반감기로 체내에서 작용할 수 있어야 기존의 정맥주사를 자주 맞아야 하는 불편을 해결할 수 있습니다.
❶ 반감기 연장
초기 항체 후보들은 체내에서 빠르게 제거되는 문제가 있었습니다. 이에 연구팀은 항체의 분해와 제거를 촉진하는 물질에 항체가 덜 결합하도록 구조를 개선했습니다. 그 결과 원숭이에서 측정한 반감기가 2012년 초기 후보의 약 2주에서 2013년 개량형의 약 3주로 늘어났습니다.
❷ 피하주사를 위한 용해도 개선
피하주사는 한 번에 주입할 수 있는 양이 적기 때문에 적은 부피에 많은 항체를 녹일 수 있어야 합니다. 그러나 항체의 용해도를 높이면 8인자(Factor VIII)를 대신하는 기능이 떨어지는 문제가 발생했습니다. 연구팀은 아미노산을 하나씩 바꾸며 용해도와 항체 활성을 함께 확인했고, 그 과정에서 용해도와 단백질의 화학적 안정성 문제를 개선해 피하주사에 적합한 항체를 개발했습니다.

그림 9. 에미시주맙의 흡수 반감기와 소실 반감기.
❗️ 위 그림의 설명서에는 피부밑에 주사한 에미시주맙이 몸에서 사라지는 속도를 나타내는 소실 반감기가 26.9 ± 9.1일로 적혀 있습니다
⇢ 즉 사람 환자에서 잰 에미시주맙의 반감기는 26.9일로, 체내 8인자(Factor VIII)의 반감기 0.5일보다 무려 54배나 깁니다.
# 참고문헌 Lasker Foundation 수상 해설(2026), 미국 FDA HEMLIBRA 약 설명서 12.1항·12.3항, 식품의약품안전처 의약품안전나라 헴리브라피하주사 허가 정보, Kitazawa 외, Nature Medicine 18(2012), Sampei 외, PLoS One 8(2013)
# HAVEN 임상시험 결과
✔️ 사람에게 처음 시험한 것은 2016년 나라현립의대 시마 미도리 교수 연구팀으로, 일본인 중증 혈우병 A 환자 18명에게 에미시주맙을 주 1회 12주 동안 피부밑에 주사했습니다.
억제항체가 있는 중증 혈우병 환자를 포함해, 1년 출혈 횟수가 시험 전 6개월 보다 크게 감소했습니다.
⇢ 이어진 HAVEN 임상시험에서는 치료가 필요한 출혈이 1년에 몇 번 생기는지를 나타내는 연간 출혈률(ABR, annualized bleed rate)로 효과를 비교했습니다.

그림 10. HAVEN 1, 12세 이상 억제항체 환자에서 에미시주맙 주 1회 예방과 예방하지 않은 경우의 연간 출혈률.
❗️ HAVEN 1은 억제항체가 있는 12세 이상 남성 109명을 대상으로 한 시험입니다. 위 표의 Treated Bleeds 줄을 보면, 치료가 필요했던 출혈은 에미시주맙을 주 1회 맞은 환자에서 연간 2.9회, 예방 치료를 하지 않은 환자에서 연간 23.3회였습니다.
⇢ 출혈은 무려 87% 줄었고, 치료가 필요한 출혈이 한 번도 없었던 환자의 비율은 63% 대 6%로 큰 차이를 보였습니다. (= 큰 치료효과)
✔️ 억제항체가 없는 12세 이상 152명을 대상으로 한 HAVEN 3에서는 주 1회와 2주 1회 투여의 연간 출혈률이 1.5회와 1.3회로, 예방 치료를 하지 않은 경우의 38.2회보다 무려 96%, 97% 적었습니다.
12세 이상 41명이 4주 1회 맞은 HAVEN 4에서는 치료가 필요한 출혈이 연간 2.4회였고, 치료가 필요한 출혈이 한 번도 없었던 환자가 56.1%였습니다.
⇢ 이는 약물 반감기 데이터에 따라 투여 간격을 4주까지 늘려도 출혈을 예방하는 효과가 실제로 확인된 것입니다.
# 미국과 국내 허가
✔️ 미국 FDA는 2017년 11월 16일 에미시주맙(제품명 헴리브라)을 처음 허가했고, 2018년 10월 4일 추가 허가를 냈습니다. 2017년 허가 뒤 2018년에는 억제항체가 없는 환자로 허가 대상이 넓어졌습니다.

그림 11. 헴리브라(BLA 761083)의 첫 허가 기록, 2017년 11월 16일. 미국 FDA Drugs@FDA
일본과 유럽은 2018년에 해당 의약품을 허가했고, 2026년 9월 9일 발표에 따르면 120개가 넘는 나라와 지역에서 허가받았으며 2026년 6월 30일까지 전 세계 3만 명 넘는 혈우병 A 환자가 이 약으로 치료받은 것으로 알려져 있습니다.
✔️ 국내에서는 식품의약품안전처가 2019년 1월 17일 헴리브라피하주사를 희귀 전문의약품으로 허가했습니다.

그림 12. 헴리브라피하주사 허가 정보, 허가일 2019년 1월 17일. 식품의약품안전처 의약품안전나라(2026년 10월 26일 조회)
국내 허가 범위는 8인자(Factor VIII) 억제항체가 있는 혈우병 A 환자와 억제항체가 없는 중증 혈우병 A 환자의 출혈 예방입니다. 건강보험은 처음에 억제항체가 있는 환자에게만 적용되다가, 2023년 5월 1일부터 억제항체가 없는 만 1세 이상 중증 환자까지 넓어졌습니다.
# 참고문헌 Oldenburg 외, NEJM 377(2017), Mahlangu 외, NEJM 379(2018), Pipe 외, Lancet Haematology 6(2019), Shima 외, NEJM 374(2016), 미국 FDA HEMLIBRA 약 설명서와 Drugs@FDA, 식품의약품안전처 의약품안전나라, 건강보험심사평가원 고시 제2023-82호, 주가이제약 보도자료(2026년 9월 9일)
# 반감기와 지수함수
✔️ 2022 개정 수학과 교육과정은 대수의 「지수함수와 로그함수」 영역에서 지수함수와 로그함수의 뜻과 그래프, 성질을 설명하고 이를 활용해 문제를 해결하도록 안내하고 있습니다. (아래 성취기준 참고)

그림 13. 대수 「지수함수와 로그함수」 영역 성취기준. 교육부·한국과학창의재단, 성취수준 도달 지원 대수 학습자료집 가이드북 36쪽
고등 교과에서 배우는 것처럼, a > 0, a ≠ 1일 때 를 지수함수라고 하는데요, 밑 a가 0과 1 사이이면 x가 커질수록 y는 줄어들고 그래프는 x축에 한없이 가까워집니다.
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