기존 면역치료제 중 CAR-T 세포치료제는 특정 혈액암에 대해 매우 효과적인 것으로 나타났으나 환자의 일부에서만 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 주된 이유 중 하나는 조작된 T 세포가 조기 기능 장애를 일으킨다는 것입니다.

제네바 대학, 로잔 대학, 제네바 대학 병원, 스위스 보 대학 병원의 연구자들은 새로운 연구에서 CAR-T 세포의 기능을 연장하는 방법을 발견했습니다. 매우 특정한 대사 메커니즘을 억제함으로써 그들은 종양 세포와 더 오랫동안 싸울 수 있는 향상된 면역 기억을 가진 CAR-T 세포를 성공적으로 만들었습니다. 이러한 매우 유망한 결과는 "Reductive carboxylation epigenetically instructs T cell differentiation"라는 제목으로 2023년 9월 20일 Nature 저널에 온라인으로 게재되었습니다.





CAR-T 세포 면역요법은 암 환자로부터 면역 세포(주로 T 세포)를 추출하고, 연구실에서 이를 유전자 변형하여 종양 세포를 인식하고 싸우는 능력을 강화한 다음, 이를 생체 내에서 환자에게 재주입하는 것입니다. 그러나 다른 유형의 면역요법과 마찬가지로 많은 환자가 이 치료에 반응하지 않거나 암 재발을 경험합니다.

논문의 공동 교신저자이자 제네바 대학교 의과대학 연구원인 Mathias Wenes는 "CAR-T 세포는 투여되기 전에 대량으로 증식해야 합니다. 그러나 환자의 치료과정은 이러한 세포를 소진시킵니다. 세포는 생존 여부를 결정할 시간을 남기지 않고 수명 주기의 끝을 알리는 최종 분화 상태에 도달합니다."

산소가 없으면 암세포는 매우 특정한 생존 메커니즘으로 전환됩니다. 즉, 대체 에너지원으로 아미노산의 환원성라는 화학 반응을 통해 글루타민이라는 화학 물질을 대사합니다.

논문 제1저자이자 로잔대학교 종양학과 교수 연구실의 박사과정 학생인 앨리슨 자카드(Alison Jaccard)는 “면역세포와 암세포의 신진대사는 매우 유사합니다. 이 새로운 연구에서 우리는 실제로 T 세포도 이 메커니즘을 사용한다는 것을 발견했습니다."

더욱이, 이 접근법으로 치료받은 쥐는 암이 거의 치료되었는데, 이는 저자의 기대를 훨씬 뛰어넘는 결과였습니다. "환원성이 없으면 CAR-T 세포는 더 이상 이전처럼 분화하지 않으며 항종양 기능을 더 오랫동안 유지할 수 있습니다. 이것이 우리 발견의 핵심이기도 합니다. CAR-T 세포는 유지된 면역 세포의 일종인 기억 T 세포로 전환되는 경향이 있습니다. 공격해야 할 종양 요소에 대한 기억을 가지고 있습니다."

 Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06546-y.



메모리 T 세포는 2차 면역 반응에서 중요한 역할을 합니다. 이는 이전에 발견된 병원체에 대한 기억을 유지하고 바이러스 및 종양을 유발하는 병원체와 같은 병원체가 다시 나타날 때 재활성화될 수 있으므로 더 오래 지속되는 면역 보호를 제공합니다. "CAR-T 세포에도 동일한 원리가 적용됩니다. 기억 세포로 더 많이 분화할수록 항종양 반응이 더 효과적이고 임상 효능도 더 좋습니다. 따라서 CAR-T 세포의 분화 상태는 CAR-T 세포의 성공에 매우 중요합니다. 치료가 핵심 요소입니다."

우리 세포 각각의 DNA는 펼쳤을 때 길이가 약 2미터입니다. 작은 세포핵에 맞추기 위해 DNA는 히스톤이라는 단백질 주위에 포장되어 있습니다. DNA의 특정 영역을 풀어야 하며 이는 히스톤 단백질의 변형을 통해 이루어집니다.


 

출처입니다



1. Alison Jaccard et al. Reductive carboxylation epigenetically instructs T cell differentiation. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06546-y.

2. Strengthening artificial immune cells to fight cancer



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