암·HIV 잡는 CAR-T, 지속력 높일 새 전략 나왔다

美 연구진, 면역세포 생존·증식 돕는 제조법 개발

T세포(흰색)가 암세포(파란색)를 공격하는 모습의 주사 전자현미경 사진./Steve Gschmeissner/Science Photo Library

암과 인간면역결핍 바이러스(HIV) 치료에 쓰이는 면역세포 치료의 가장 큰 약점 중 하나는 효과가 시간이 지나며 약해진다는 점이다. 처음에는 강력하게 작동해도, 시간이 흐르면 세포의 힘이 떨어지면서 암이 다시 자라거나 바이러스 억제가 어려워질 수 있다.

미국 알버트 아인슈타인 의과대학 연구진은 이런 한계를 보완할 새로운 면역세포 제작 전략을 개발했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 사이언스 어드밴시스에 14일 게재됐다.

카티(CAR-T·키메릭항원수용체-T) 치료는 환자의 T세포를 꺼내 유전자를 넣어 다시 설계한 뒤 몸속에 주입한다. 쉽게 말해, 면역세포에 표적을 정확히 찾아가는 유도 장치를 달아 암세포나 바이러스에 감염된 세포를 공격하게 만드는 방식이다.

문제는 카티 치료의 초기 효과가 좋아도 시간이 지나면 세포의 공격력이 약해지고, 그 결과 암이 재발할 수 있다는 점이다. 연구진은 치료받은 암 환자의 약 절반에서 재발이 관찰된다고 설명했다. HIV 치료에서도 비슷한 한계가 있다. 현재 항레트로바이러스 치료제는 바이러스 증식을 강하게 억제하지만, 이미 몸속에 숨어 있는 감염 세포까지 없애지는 못한다. 이 때문에 약을 끊으면 잠복해 있던 바이러스가 다시 활동을 시작할 수 있어, 많은 환자가 평생 약을 복용해야 한다.

연구진은 이 문제를 해결하려면 카티 세포가 몸속에서 몇 주가 아니라 수년간 살아남으며 남아 있는 암세포나 감염 세포를 계속 감시해야 한다고 봤다. 이에 따라 IL-7, IL-15, IL-21이라는 세 가지 사이토카인을 하나로 묶은 특수 단백질 구조체를 활용해 카티 세포를 만들었다. 사이토카인은 면역세포에 신호를 보내 생존과 증식을 돕는 단백질이다.

새로운 방식으로 만든 카티 세포는 절반 이상이 ‘T 기억 줄기세포’ 성질을 보였다. T 기억 줄기세포는 희귀한 면역세포로, 오래 살아남으면서 스스로를 다시 만들어내고 필요할 때 새 세포를 계속 공급할 수 있다. 기존 카티 세포에서 T 기억 줄기세포의 비율은 5% 미만이다.

인간 백혈병을 이식한 쥐 모델에 적용한 결과, 기존 카티와 새로운 카티 세포 모두 처음에는 암세포를 제거했다. 하지만 몇 주 뒤 연구진이 백혈병 세포를 다시 넣어 재발 상황을 흉내 내자, 기존 방식의 카티 세포는 반응이 약해졌다. 반면 새로운 카티 세포는 다시 빠르게 늘어나며 종양 재발을 막아냈다.

사람 면역 체계를 일부 갖춘 이른바 HIV 감염 쥐 모델에서 새로운 카티 세포는 기존 방식보다 훨씬 많은 HIV 감염 세포를 제거했다. 또 HIV 감염 환자에게서 얻은 세포로 카티 세포를 만든 뒤 시험한 결과에서도 감염 세포를 제거하는 효과가 확인됐다.

연구를 이끈 해리스 골드스타인(Harris Goldstein) 알버트 아인슈타인 의대 교수는 “이번 성과는 카티 분야 전반에 의미가 있다”며 “장기 생존 능력을 갖춘 카티 세포를 만들 수 있다면 혈액암 환자의 재발률을 낮추고, 바이러스 억제를 유지하도록 도울 수 있다”고 설명했다.

참고 자료

Science Advances(2026), DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aec2632

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