CAR-T 세포 치료는 B세포 암과 루푸스, 근염, 백혈병과 같은 B세포 유발 자가면역 질환의 치료에서 지속적인 관해를 달성했습니다. 그러나 고가의 개인 맞춤형 검사 과정에 의존하고 소수의 전문 센터에서만 시행되기 때문에 미국에서는 2천만 명이 넘는 자가면역 질환 환자가 이 치료를 받지 못하고 있습니다.

캡스턴 테라퓨틱스(Capstan Therapeutics) 연구진은 지질 나노입자(tLNP)가 실험실 세포 제조 및 시험관 내 증식 없이 생체 내에서 CAR-T 세포를 유전적으로 변형할 수 있음을 입증함으로써 새로운 희망을 제시했습니다. 관련 연구는 사이언스(Science) 저널에 게재되었습니다.

연구진이 개발한 지질 나노입자 약물은 한 번의 제조로 여러 환자에게 투여할 수 있으며, 각 환자에 맞는 유전자 수를 조절할 필요가 없어 비용과 전문 센터 의존도를 줄일 수 있습니다. 이 실험에는 인간화 생쥐, 일차 인간 면역 세포, 그리고 22마리의 레서스 원숭이가 참여했으며, 레서스 원숭이에게는 치료용 나노입자 L829(0.1~2.0mg/kg)를 3회 투여했습니다.

또 다른 15마리의 레서스 원숭이에게 2회 투여 요법을 시험했고, 4마리는 글루코코르티코이드-항히스타민 전처리를 받았습니다. CAR 발현, B 세포 수 및 기타 지표는 약동학, 유세포 분석 및 기타 방법을 통해 모니터링했습니다. 결과는 mRNA 백신 벤치마크 지질과 비교했을 때, L829가 간에서 비표적 발현이 감소하고, 비장과 림프 조직에서 축적이 증가했으며, CD8 + T 세포를 우선적으로 변형시켰음을 보여주었습니다. CAR 발현은 6시간 이내에 검출 가능하며, 72시간 이내에 감소합니다. 이러한 유전자 변형 CAR-T 세포는 생체 내에서 항원 특이적 세포독성과 같은 기능을 하며, 시험관 내에서 CD19 + 표적 세포를 효과적으로 제거할 수 있습니다.

인간화 마우스에서 CD8-L829-tLNP-CD19 10µg 또는 30µg을 단회 정맥 주사한 결과, 3시간 이내에 B 세포가 거의 완전히 제거되었고, 24시간 후에는 CAR 발현이 확인되었습니다. Nalm6 백혈병을 가진 마우스 5마리 중 4마리는 첫 번째 투여 후 2일 이내에 종양이 거의 완전히 제거되었으며, 30µg을 투여한 모든 마우스는 두 번째 투여 후 3일째에 종양이 모두 제거되었습니다.

사이노몰구스 원숭이에서 림프절 B 세포 고갈 및 말초혈액 CAR 발현. 2.0 mg/kg CD8-L829-tLNP-CD20(왼쪽) 또는 PBS(오른쪽) 투여 8일 후 두 마리의 사이노몰구스 원숭이에서 림프절 CD20에 대한 CD20 면역조직화학염색 결과

리서스 원숭이에게 항-CD20 CAR(0.1~2.0 mg/kg)을 암호화하는 CD8-L829-tLNP를 2~3회 주입한 결과, 혈액, 비장, 림프절에서 B 세포가 빠르고 현저하게 고갈되었습니다. CAR 발현은 CD8 + T 세포의 최대 85%와 CD8 + NK 세포의 95%에서 관찰되었으며, CD4 + 세포 집단에서는 CAR 발현이 최소화되었습니다 . B 세포 재구성은 21일째에 주로 순수 표현형으로 시작되었습니다. 고용량에서 간 효소와 염증성 사이토카인이 일시적으로 약간 상승했음에도 불구하고, 1.5 mg/kg 투여군에서 한 마리의 동물이 면역 효과 세포와 관련된 부작용으로 안락사되었습니다. 그러나 콤팩트 2회 투여 요법은 사이토카인 방출을 감소시키는 동시에 고갈 효능을 유지했습니다.

요약하자면, 이 기술적 혁신은 매우 중요합니다. CAR-T 치료법이 기존 제조, 림프구 제거, 그리고 값비싼 인프라 의존에서 벗어나 더 폭넓은 임상 적용을 가능하게 합니다. 앞으로 이 지질 나노입자를 이용한 생체 내 CAR-T 세포 생성 기술은 많은 자가면역 질환 및 암 환자에게 더욱 편리하고 경제적이며 효과적인 치료 옵션을 제공하여 면역 치료의 새로운 장을 열 수 있을 것입니다.



Theresa L. Hunter et al, In vivo CAR T cell generation to treat cancer and autoimmune disease, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ads8473.

Lipid nanoparticles that engineer CAR T cells in vivo could unlock access for millions of autoimmune patients

https://phys.org/news/2025-06-lipid-nanoparticles-car-cells-vivo.html



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