KAIST, 말기 고형암 2세대 면역치료제 개발...면역억제 환경에서도 효과

연구 모식도

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 면역시스템이 억제되는 종양미세환경을 극복하는 '2세대 T세포 수용체 T(TCR-T) 세포' 치료제를 개발했다고 20일 밝혔다. 김찬혁 생명과학과 교수팀이 이룬 성과다.

항암 효과가 미미한 1세대 키메라 항원 수용체(CAR)를 장착한 CAR-T 세포와 달리, 추가신호 전달체가 포함된 2세대 CAR-T 세포는 말기 백혈병 환자를 대상으로 80% 이상 높은 치료 효과를 보인다.

하지만 현 CAR-T 치료제는 B세포성 급성 백혈병과 다발 골수종 같은 혈액암에만 치료 효과가 국한돼 있으며, 고형암 환자들을 대상으로 높은 치료효과를 보이는 CAR-T 치료제가 아직까지 없다는 점이 과제다. 또 TCR-T 치료제는 CAR-T와는 다르게 아직 1세대 구조에 머물고 있다.

연구팀은 TCR-T 세포 치료제 제작에 '크리스퍼-캐스9' 유전자 편집 기술을 이용, T 세포 수용체 신호전달 핵심 CD247 유전자에 추가 신호 전달체인 트레프2-결합 도메인이 포함되도록 개량했다. 이런 유전자 편집 개량은 TCR-T 세포 증식 및 지속성을 향상시켰고, 생쥐 흑색종 모델에서 탁월한 항암 효과를 보였다.

단일 단백질로 이뤄진 CAR와 다르게 단백질 복합체를 형성하는 TCR에 추가 신호 전달체를 포함시키는 엔지니어링은 훨씬 도전적이다. 연구진은 다양한 시도 끝에 TCR의 형성과 기존 신호전달에 영향을 주지 않으면서 동시에 추가 신호가 유발되는 최적의 TCR 모듈을 구축했다.

제1 저자인 나상준 박사는 “고형암이 형성하는 면역억제 환경에서, 기존 1세대 TCR-T 세포의 항암효과는 제한될 수 밖에 없다”며 “반면 2세대 TCR-T 세포는 면역억제 환경에서도 지속적인 항암효과를 유지하도록 고안된 기술 전략으로, 기존 치료제의 효과를 기대하기 어려운 고형암 환자들에게 필요한 치료제가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

나상준, 김세기 KAIST 생명과학과 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '저널 포 이뮤노쎄라피 오브 캔서'에 지난 4월 5일 출판됐다.

이번 연구는 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 수행됐다.

김영준기자 kyj85@etnews.com