2023년 Nature Biomedical Engineering: 기존 CAR-T 설계보다 20배 강한 치료 효과 확인
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작성자 PnH 조회236회 작성일 24-05-30 15:39본문
최근 우한대학교 중난병원 연구팀은 이 문제를 해결하기 위한 새로운 방법을 연구했는데, 연구진은 전기자극으로 형질감염된 DNA의 독성이 cGAS-STING 경로에 의해 매개되며 사용된 완충액의 삼투압을 변화시키면 크게 억제할 수 있음을 발견했습니다. CAR-T 생산 효율 20배 향상 최근 몇 년 동안 새로운 항종양 치료법이 많이 등장했지만 면역 관문억제제 등이 널리 사용되고 있는 반면 키메라항원수용체T세포( CAR-T )는 같은 치료법을 받지 못했습니다.
최근 우한대학교 중난병원 연구팀은 이 문제를 해결하기 위한 새로운 방법을 제안했는데, 연구진은 전기자극으로 형질감염된 DNA의 독성이 cGAS-STING 경로에 의해 매개되며 사용된 완충액의 삼투압을 변화시키면 크게 억제할 수 있음을 발견했습니다. 이 공정은 CAR-T 생산 효율을 20배 증가시키고, 생성된 CAR-T 세포의 항종양 활성도 기존 렌티바이러스 방식보다 높습니다.
현재 시장에 나와 있고 임상 시험에 사용되는 대부분의 CAR-T 세포는 렌티바이러스 벡터를 사용하여 유전자를 전달합니다.
새로운 AAV(adeno-associated virus) 벡터는 CAR-T 세포의 항종양 효과를 어느 정도 향상시킬 수 있지만 더 비싸고 복잡하며 시간이 많이 걸리고 바이러스 유전자 통합의 안전성 문제는 여전히 남아 있습니다.
연구팀은 세포질 내 dsDNA(double-stranded DNA)의 핵심 센서인 cGAS(cyclic GMP-AMP synthetase)에 주목했는데, cGAS의 활성화가 STING 단백질을 통해 인터페론 의존성 면역반응을 활성화해 세포 사멸을 유도합니다.
흥미롭게도 연구자들이 연구실험중 T 세포에서 cGAS 또는 STING을 녹아웃시켰을 때 이것이 실제로 DNA 유발 세포 사멸을 예방한다는 사실을 발견했습니다.
연구원들은 전자극 버퍼와 매개변수 설정의 수백 가지 조합을 스크리닝하고 비교했으며, cGAS-STING 경로의 활성을 가장 많이 억제하는 그룹을 발견했습니다. BO14 버퍼와 EO138 프로그램의 조합은 일반적으로 사용되는 상용 설정 P3 버퍼와 EO115 프로그램보다 더 나은 전달 효율을 보였습니다. BO14-EO138의 핵 위치 파악 효율은 84.6%, P3-EO138의 핵 위치 파악 효율은 69.5%였습니다.
BO14-EO138의 핵 위치 파악 비율이 더 높습니다.
버퍼 구성 요소에 대한 자세한 분석 후 연구원들은 B1mix의 버퍼 비율을 조정하여 T 세포의 생존 가능성을 보장하면서 녹인 효율을 더욱 향상시켰습니다.
전자극 버퍼의 삼투압은 cGAS와 DNA의 결합을 매개하는 데 중요한 역할을 하며, 이는 다운스트림 2'3'-cGAMP 생산 및 STING 활성화에 영향을 줄 수 있음이 밝혀졌습니다. 완충액의 삼투압을 조절한 후, 전자극에 의해 제조된 CAR-T 세포의 수는 렌티바이러스에 의해 전달된 것보다 20배 더 많았고, CAR-T의 항종양 살상 능력도 더 강했습니다.
새로운 방법으로 생성된 CAR-T 세포의 절대 수는 대조군의 20배입니다.
또한, 실험에서 연구자들이 사용하는 DNA 전달량은 매회 1-3μg으로 이전 유사 실험의 1/3-1/2 수준으로 매우 적으며 여전히 의심할 여지 없이 제조 공정을 크게 단순화하는 충분한 CAR-T 세포를 생산합니다.
연구자들은 또한 치료 관련 인간 조혈 줄기 세포와 같은 다른 세포 유형을 실험했으며 버퍼 의 삼투압을 조정하면 형질 감염 효과를 향상시킬 수 있음을 발견했습니다.
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