치료: CAR-T 세포 치료는 의사가 환자의 혈액에서 특수한 유형의 면역 체계 세포인 T 세포를 추출하는 것으로 시작된다. 그런 다음 세포는 암 세포의 항원이라고 하는 단백질에 달라붙는 단백질("키메라 항원 수용체" 또는 CAR이라고 함)을 표시하도록 조작된다.
세포가 환자에게 다시 주입되면 CAR은 암세포에 결합하고 T 세포는 면역 체계 공격을 돕는다.
문제: CAR은 하나의 특정 항원에 결합하도록 설계되었다. 의사는 예를 들어 "CD19"라는 항원에 결합하는 CAR-T 세포 요법으로 림프종 환자를 치료할 수 있다. 그 유형의 혈액암에 일반적이고 매우 특이하기 때문이다.
그러나 연구원들은 건강한 세포에는 존재하지 않는 고형 종양 세포에 공통적인 항원을 식별할 수 없었다.
이것이 유일하게 승인된 CAR-T 세포 치료법이 모두 혈액암을 표적으로 삼는 주된 이유이다. 또 다른 문제는 종양이 면역 체계를 차단하는 화학 물질로 둘러싸여 종양을 찾는 T 세포를 차단한다는 것이다.
암 세포는 또한 CAR-T 세포 치료 중에 표적 항원 표시를 중단하도록 진화할 수 있다. "항원 손실"로 알려진 이 현상은 혈액암을 치료할 때도 문제가 되어 치료에도 불구하고 질병이 지속되도록 한다.
새로운 기능 MIT 연구원들은 이제 CAR-T 세포 요법과 암 백신의 결합이 두 가지 치명적인 유형의 고형 종양, 즉 빠르게 성장하는 뇌 암인 교모세포종과 가장 심각한 종류의 피부암인 흑색종을 가진 쥐에서 그 효능을 높이는 방법을 시연했다.
"원칙적으로 이것은 그것을 표적으로 삼을 수 있는 CAR-T 세포를 생성한 모든 고형 종양에 적용되어야 한다."고 수석 저자인 대럴 어바인(Darrell Irvine)은 말했다.
배경: 2019년에 MIT 팀은 교모세포종 생쥐 모델을 CAR-T 세포 요법으로 치료했는데, 이는 전부는 아니지만 많은 교모세포종 세포에서 발견되는 돌연변이 버전의 EGFR 수용체를 표적으로 삼았다. 그런 다음 동일한 항원으로 암 백신을 투여했다.
그들은 이것이 그들의 CAR-T 세포 요법이 EGFR 항원으로 종양 세포를 공격하는 데 도움이 되었을 뿐만 아니라 신체가 교모세포종 세포의 다른 항원을 표적으로 삼는 더 많은 T 세포를 만들도록 한다는 것을 발견했다.
"이 백신 부스팅은 항원 확산이라는 과정을 촉진하는 것으로 보인다. 여기서 면역 체계는 조작된 CAR-T 세포와 협력하여 모든 세포가 CAR-T 세포가 표적으로 하는 항원을 발현하지 않는 종양을 거부한다."라고 어바인(Irvine)이 말했다.
최신: Cell에 발표된 새로운 연구에서 연구원들은 교모세포종과 흑색종의 생쥐 모델에서 CAR-T 세포 요법과 암 백신 콤보를 테스트했다.
그들은 백신이 "인터페론 감마"라는 물질을 더 많이 생산하게 하는 CAR-T 세포의 변화를 유발하는 것으로 보인다는 것을 발견했다. 이것은 신체의 자연 면역 체계를 자극하고 종양 주변의 열악한 환경을 극복하는 데 도움이 될 수 있다.
연구원들은 또한 CAR-T 세포가 암세포를 죽일 때 마우스의 변경되지 않은 T 세포가 암세포의 다른 항원이 위험 신호임을 알게 된다는 사실도 알게 되었다. 그런 다음 그 항원으로 암세포를 사냥하고 공격하기 시작한다.
이 새로운 연구에서 MIT 팀은 또한 백신 강화 CAR-T 세포 요법의 효능이 종양 세포에서 표적 항원의 유병률과 밀접하게 관련되어 있음을 발견했다.
예를 들어, 생쥐의 암세포 중 50%가 표적 항원을 발현했다면 설치류는 종양이 완전히 제거될 확률이 25%였다. 그러나 세포의 80%가 항원을 발현하면 박멸 확률이 80%까지 올라갔다.
전망: MIT 팀은 이미 임상 시험을 위한 치료법을 준비하고 있는 보스턴 기반의 생명 공학 회사인 Elicio Therapeutics에 연구에 사용된 기술을 허가했다.
한편, 다른 그룹은 더 젊은 T 세포를 사용하고, 세포를 더 강력하게 유전적으로 변형하고, 암을 죽이는 바이러스와 짝을 지어 CAR-T 세포 요법을 고형 종양 치료를 위한 실행 가능한 옵션으로 만들기 위해 노력하고 있다.
고형 종양이 모든 성인 암의 90%를 차지한다는 점을 감안할 때 이러한 접근 방식 중 하나라도 효과가 있다면 CAR-T 세포 치료를 받는 환자의 수를 극적으로 늘릴 수 있으며, 치료 후 차도에 들어가는 환자의 수를 크게 늘릴 수 있다.
