CAR-T (Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy)는 키메라 항원 수용체 T세포 면역치료제 입니다 . 이 치료법은 수년 동안 사용되어 왔지만 최근 몇 년간 임상적으로 개선되어 사용된 새로운 유형의 세포 치료법입니다. 이는 급성 백혈병 및 비호지킨 림프종 치료에 상당한 효능을 갖고 있으며 가장 유망한 암 치료법 중 하나입니다 . 모든 기술과 마찬가지로 CAR-T 기술도 오랜 진화 과정을 거쳐 CAR-T 기술이 점차 성숙해졌습니다.

이 새로운 치료 전략의 핵심은 표적 세포를 인식하고 환자의 T 세포가 CAR을 발현하도록 유전자 변형된 CAR(키메라 항원 수용체)이라는 인공 수용체입니다. 임상 시험에서 과학자들은 투석과 유사한 과정을 통해 환자로부터 일부 T 세포를 추출한 다음 실험실에서 이를 유전적으로 변형하고 이 T 세포가 이 새로운 수용체를 발현할 수 있도록 이 CAR을 암호화하는 유전자를 도입했습니다. 이러한 유전적으로 변형된 T 세포는 실험실에서 증식된 후 다시 환자에게 주입됩니다. 이러한 T 세포는 자신이 발현하는 CAR 수용체를 사용하여 표적 세포 표면의 분자에 결합하며, 이 결합은 내부 신호를 유발하여 T 세포를 매우 강력하게 활성화하여 표적 세포를 빠르게 파괴합니다.

최근에는 급성 백혈병 및 비호지킨 림프종 치료에 사용되는 것 외에도 CAR-T 면역요법은 고형 종양, 자가면역 질환, HIV 감염, 심장 질환 및 기타 질병을 치료하기 위해 개선되었습니다.

1.Nature:Single-cell CAR T atlas reveals type 2 function in 8-year leukaemia remission

새로운 연구에서 예일 대학교, 펜실베니아 대학교, 클리블랜드 클리닉의 연구원들은 CAR-T 세포 치료를 받은 환자의 샘플을 연구한 결과 기생충 감염과 관련이 있으며 재생되는 것으로 생각됩니다. 암 면역에서 역할 암에서 부정적인 역할을 하는 제2형 면역 반응은 실제로 장기적인 암 완화와 긍정적인 상관관계가 있습니다. 이는 암 치료의 패러다임 전환을 의미할 수 있습니다.

관련 연구 결과는 'Single-cell CAR T atlas presents type 2 function in 8-year leukemia remission' 이라는 제목으로 네이처 저널에 2025년 9월 25일 온라인 게재됐습니다.

Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-07762-w



이번 연구에서 연구팀은 82명의 ALL 환자와 6명의 건강한 대조군으로부터 약 700,000개의 CAR-T 세포를 사용하여 유전자 발현 프로파일을 구축하여 각 세포를 분석했습니다. 이 지도책은 장기간 생존한 ALL 환자의 CAR-T 세포에 실제로 뭔가 특별한 것이 있음을 보여주었습니다. 즉, 소위 제2형 면역 반응과 일반적으로 관련된 특정 단백질, 특히 사이토카인 IL-4 및 기타 단백질을 포함하고 있었습니다.

역사적으로 CAR-T 세포 치료와 같은 암 치료법의 표적이었던 1형 면역 반응과 달리, 2형 면역 반응은 기생충과 같은 면역 위협에 맞서 싸우는 데 사용됩니다. 이전에는 제2형 면역인자가 암과 싸우는 데 효과가 없으며 심지어 종양 성장을 촉진할 수도 있다고 생각되었습니다. 그러나 본 연구에서 세포 지도를 구성하는 데 사용된 데이터는 그렇지 않다는 것을 암시합니다. 연구팀은 ALL에서 제2형 면역 인자의 존재와 8년간의 무재발 관해 사이에 통계적으로 유의미한 상관관계가 있음을 지적했습니다.

두 번째 연구는 2형 면역반응의 메커니즘을 탐색하는 것을 목표로 했으며, 연구팀은 마우스 종양에 대한 1형 CAR-T 세포 단독 면역요법과 1형/2형 복합 면역요법의 효과를 비교했습니다. 병용 요법에는 IL-4 사이토카인의 변형된 장기 지속 버전이 포함됩니다. 관련 연구 결과는 2025년 9월 25일 네이처 저널에 온라인 게재됐습니다. 논문 제목은 '2형 사이토카인 Fc-IL-4가 암에 맞서 소진된 CD8+ T 세포를 활성화시킨다'입니다.

이들 1형/2형 병용요법을 받은 쥐들은 완치율(86%)이 더 높았을 뿐만 아니라, 면역기억 덕분에 면역체계가 암세포 의 공격을 다시 받아도 생존율이 향상됐습니다 . 데이터를 면밀히 분석한 결과, 이 변형된 IL-4는 세포에 에너지를 제공하는 중요한 대사 경로인 해당작용을 촉진하는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 마라톤 중 탄수화물 간식처럼 IL-4와 같은 제2형 면역인자가 지친 T세포에 연료를 공급하고 암과 싸우는 능력을 다시 활성화시킬 수 있다고 추측했습니다.

2 Nature Communications:IL-4 drives exhaustion of CD8+ CART cells

키메라 항원 수용체 T 세포 치료법(CAR-T 세포 치료법)은 혁신적인 면역 치료법이지만, 부분적으로 CAR-T 세포 고갈로 인해 내구성 있는 반응은 여전히 ​​제한적입니다. 최근 국제잡지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 에 게재된 'IL-4는 CD8+ CART 세포의 고갈을 촉진한다' 라는 제목의 연구 보고서에서 메이요클리닉(Mayo Clinic) 등 연구진은 일부 환자에서 CAR-T 세포 치료가 실패한다는 사실을 밝히고 새로운 원인을 제안했다. 이 획기적인 치료법의 효과를 향상시킬 수 있는 항체와 유전자 편집 기술을 결합한 새로운 전략발표했습니다.

Journal of Translational Medicine의 이미지, 2024, doi:10.1186/s12967-024-05627-4

구체적으로 세포 내 에너지 생산 소기관인 중간엽줄기세포(MSC)의 미토콘드리아를 T세포에 이식하면 T세포의 생존율과 항암능력을 크게 향상시킬 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이번 발견은 이 혁신적인 미토콘드리아 전달 기술이 어떻게 천연 T 세포와 조작된 CAR-T 세포를 모두 향상시켜 암 면역요법의 발전을 위한 길을 열 수 있는지를 강조합니다.

쿠리 박사는 "일반 자동차를 경주용 자동차로 바꾸는 것과 같다"며 "이러한 'Mito-CAR-T' 세포는 생존율을 향상시킬 뿐만 아니라 최적의 성능을 갖고 있어 암세포를 더욱 효과적으로 공격할 수 있다"고 말했습니다.

이 획기적인 발전은 환자의 조작된 T 세포의 수명이 짧다는 CAR-T 세포 치료의 주요 한계를 해결합니다. 제조 과정 중 작업으로 인해 T 세포가 고갈되어 효율성이 저하될 수 있습니다. 그러나 미토콘드리아 강화는 생존율을 향상시키기 때문에 이러한 변형된 T 세포는 더 오래 지속되고 더 효과적인 암 치료로 이어질 수 있습니다.

4.Nature Biotechnology:Non-pathogenic E. coli displaying decoy-resistant IL18 mutein boosts anti-tumor and CAR NK cell responses

최근 연구에 따르면 대장균의 일부 형태는 종양을 포함하여 신체의 산소가 부족한 부위에 서식하는 경향이 있어 암 치료에 역할을 할 수 있음을 시사합니다.

새로운 연구에서 Dana-Farber 암 연구소의 Rizwan Romee 박사 팀과 미시간 대학의 Jiahe Li 박사 팀은 장에서 유래된 대장균을 변형하여 표면에 면역 활성화 사이토카인을 발현하도록 하는 것입니다. 종양을 제거하고 효과적인 면역 반응을 유도합니다. 그들은 이 유전자 변형 박테리아를 사용하면 면역 반응이 강력하게 자극되고 면역 요법의 효과가 향상된다는 사실을 발견했습니다. 관련 연구 결과는 "유인 저항성 IL18 뮤테인을 나타내는 비병원성 대장균이 항종양 및 CAR NK 세포 반응을 촉진한다" 라는 제목으로 네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology) 저널에 2024년 10월 4일 온라인 게재되었습니다.