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T 세포 치료의 효능을 높이는 바이오폴리머

  • AD 최고관리자
  • 조회 921
  • 2015.02.09

입양 T 세포 치료는 다양한 암의 치료를 위해 상당한 잠재성이 있지만 그 임상적 활용은 종양 장소에 림프구를 전달하는 어려움과 면역 억제적인 종양 미세환경에서 세포들의 비효율적인 증식으로 인해 그 효능이 제한적일 수 있다. 미국 프레드 허친슨 암 연구 센터 (Fred Hutchinson Cancer Research Center)의 메티아스 스테판 (Matthias T Stephan) 교수 연구팀은 종양에 반응하는 T 세포들을 전달하고 증식과 확산시킬 수 있는 바이오활성화 폴리머 이식에 대한 결과를 발표했다. 이러한 접근법은 수술이 불가능하거나 완전히 제거할 수 없는 종양을 제거하기 위해 근접한 장소나 수술 자리에 이식하는 방법이다. 생쥐 유방암 제거 모델을 이용하여 연구팀은 이식이 수술 장소와 연관된 림프절을 통해 종양을 목표로 한 T 세포들을 효과적으로 지원했고 기존의 전달 방법들과 비교해 볼 때 종양 재발을 현저히 감소시켰다고 밝혔다. 다병소 난소암 모델에서 연구팀은 폴리머를 통해 전달된 T 세포들이 암의 감소를 유도했지만 주사된 종양에 반응하는 림프구들은 거의 치료 효과가 없었다. 비계(Scaffold)를 기반으로 한 T 세포 전달은 수술이 불가능한 종양을 위한 활성화 치료 옵션이 될 수 있고 수술 후 전이로 인한 재발을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

고형암은 일반적으로 외과적 수술로 치료되지만 몇몇 경우들에서는 절제가 위험하거나 불가능하다. 또한 외과적인 접근법들은 잔여 종양 세포들로 인해 재발의 위험성이 있다. 종양에 반응하는 T 세포(입양 세포 치료, adoptive cell therapy, ACT)를 이용한 치료는 수술로 제거할 수 없는 종양 병소들을 제거하는 방법으로 연구되고 있고, 이러한 접근법은 흑색종, 자궁 경부암과 활막 세포 육종 (synovial cell sarcoma)을 포함하는 몇 가지 암 타입들에서 고무적인 결과를 보여주었다. 그러나 면역 억제적인 종양 미세환경에서 주입된 림프구들이 종양으로 효과적으로 이동하지 못하고 충분하지 못한 T 세포들의 증식으로 인해 대부분의 고형 악성 종양에 대한 ACT의 효과는 제한적이다. 따라서 불완전하게 제거되거나 수술 불가능한 종양들을 치료하는데 면역 세포들의 항종양 기능을 이용하는 좀 더 효과적인 방법의 개발이 시급한 실정이다.

두 번째 이슈는 ACT를 위한 매우 정교한 과정으로 인해 실용적이지 못한 점이다. 우선 림프구들은 환자들로부터 분리되어 비용이 높고 시간이 많이 소모되는 특화된 세포 배양을 통해 증식되기 때문에 환자들에게 주입되기 전에 세포들이 기능적으로 고갈될 수 있다. 또한 ACT는 방사선 조사, 림프구 제거 약물 요법과 사이토카인 지원과 같은 조건적인 치료가 요구된다. 이번 연구는 활성화와 증식 요소들을 비계에 통합하여 세포 이동이 필요없고 림프구 제거가 요구되지 않기 때문에 림프구들이 잔여 암들에게 즉시 작용하도록 했다. 따라서 비계 전달은 부작용을 최소화하고 빠른 환자들의 회복을 촉진시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.

종합해 보면 이번 결과는 적절하게 디자인된 폴리머 전달 시스템이 항암 면역 세포들의 능력을 현저히 향상시켜 종양을 제거할 수 있음을 보여주고 있다. 임상적으로 이러한 바이오물질이 지원하는 T 세포 이식은 외과적인 수술의 성공을 최대화하고 수술이 불가능한 환자들을 위한 새로운 옵션이 될 수 있을 것으로 전망된다. 암 치료를 위한 잠재성 이외에 이러한 기술은 세포와 바이오활성화 분자들을 국소적이고 지속적으로 분비할 수 있는 새로운 치료법이 될 수 있을 것으로 기대된다.

(그림 설명) 재발을 방지하거나 수술 불가능한 종양을 제거하기 위한 항종양 T 세포를 전달하는 바이오폴리머를 보여주고 있음. (a) 이식을 위해 종양에 반응하는 T 세포들을 함유하고 있는 바이오폴리머 비계를 수화 (Hydrating)시키는 과정을 보여주고 있음. 중간 페널은 잔여 종양을 제거하기 위해 생쥐 4T1 종양이 제거된 부위에 바이오폴리머 비계를 수술적으로 이식하는 과정. 아래 페널은 수술적으로 제거가 불가능한 확산된 난소 종양 병소들을 치료하기 위해 복강으로 T 세포들을 함유하고 있는 폴리머 비계를 직접 이식하는 방법을 보여주고 있음. (b) 종양 장소에 T 세포가 함유된 폴리머 비계가 이식되어 진행되는 모식도. 바이오폴리머에 혼합된 자극성 미세입자들은 T 세포의 증식을 유도하여 종양 조직으로 확산되도록 자극함.


출처 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 2015-02-06 / http://www.nature.com/nbt/journal/v33/n1/full/nbt.3104.html

암, 세포
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