차세대 CAR-T 세포치료, 효과와 부작용
미국 스탠퍼드대 의대 과학자들이 차세대 CAR-T세포를 개발하여 인간의 배양 암세포와 동물 세포 실험에서 효능을 확인했다고 합니다. 특히 고형암에도 효과를 볼 수 있어 주목됩니다.
암세포만 찾아서 유도탄처럼 공격해서 차세대 항암제로 주목받고 있는 CAR-T세포와 CAR-T세포 치료제에 대해 설명하겠습니다.
기존 CAR-T세포 치료의 한계
CAR-T세포란 유전자를 조작한 환자 자신의 ‘T세포’와 키메라 항원 수용체(Chimeric Antigen Receptor)의 첫 글자 C, A, R인 ‘CAR’를 합친 용어입니다. CAR-T라는 수식어가 붙는 이유는 세포 표면에 있는 수용체라는 특정 단백질을 표적으로 추적해서 암세포를 죽이도록 디자인됐기 때문입니다.
2017년 미국 FDA가 재발성, 또는 무반응성 급성 림프구성 소아 백혈병에 대한 CAR-T세포 치료법을 패스트 트랙 건으로 승인했을 때 크게 주목받았습니다. FDA는 같은 해 일부 성인 림프종에 대한 CAR-T 치료법도 승인했다고 합니다.
이 치료법은 특히 혈액암에 인상적인 반응을 보이는데, 불행히도 상당수 환자에서 CAR-T세포의 암세포 공격 능력이 잘되다가 갑자기 떨어지는 ‘탈진 반응’이 나타난다고 합니다.
차세대 CAR-T세포의 효과
미국 스탠퍼드대 의대 과학자들이 이런 단점을 보완한 차세대 CAR-T세포를 개발하여 인간의 배양 암세포와 동물 세포 실험에서 효능을 확인했다고 합니다.
관련 논문은 2019년 12월 네이처(Nature)지에 실렸는데, 이튿날 온라인에 공개된 논문 개요 등에 따르면 새로 개발된 치료법은 특히 고형암에도 효과를 볼 수 있어 주목됩니다. 지금까지 이 치료법은 고형암에는 듣지 않는 거로 알려졌기 때문입니다.
이번 실험은 인간 백혈병과 뼈암이 생긴 생쥐를 대상으로 진행됐습니다. 논문의 수석저자인 크리스탈 매칼 소아청소년과 교수는 스탠퍼드 암 세포치료 연구소의 소장을 맡고 있고, T세포 탈진 분야 연구의 선구자로 꼽힙니다.
같은 대학의 하워드 창 암 유전학 석좌교수가 개발한 기술을 쓰면 유전자가 너무 높게 발현하거나, 너무 낮게 발현하는 유전체 영역을 정확히 지목할 수 있습니다.
분석 결과, 탈진한 T세포는 세포의 단백질 수위를 조절하는 유전자 그룹에서 유전자의 작용을 억제하는 단백질 수위가 높아져 있었습니다.
‘씨 준’이라는 유전자의 과잉 발현을 유도해서 깨진 균형을 복원했다고 합니다. 씨 준 유전자는 T세포 활성화와 연관된 단백질의 발현 수위를 높이는 데 관여합니다.
매칼 교수는 “T세포는 암을 뿌리 뽑을 만큼 강력하지만, 일정 기간 활동한 후에는 반응이 약해지는 자연 제동장치가 생겼고, 보통이면 탈진 상태에 빠졌을 법한 조건에서도 활발한 상태를 유지하며 증식했다.”고 합니다.
이어서 “CAR-T세포의 탈진에 저항하고, 고형암에 대한 작용도 개선하는 방법을 생쥐 실험에서 개발했다.”면서 “이번 결과가 차세대 치료법으로 이어져서 많은 유형의 암 치료에 변화를 가져오기를 바란다.”고 밝혔습니다.
연구팀은 향후 18개월 안에 인간 백혈병에 대한 임상 시험에 들어가는 걸 목표로 후속 연구에 박차를 가하고 있다고 합니다.
CAR-T세포 치료의 부작용
최근 미국 심장학회지에 발표된 연구에 따르면 CAR-T 치료는 암세포를 죽이는 과정에서 면역세포의 사이토카인 과다 방출로 생기는 증상인 사이토카인 방출 증후군 위험이 있었습니다. 이는 생명을 위협할 수 있는 부작용을 일으킬 가능성이 있다고 합니다,
특히 CAR-T는 빈맥이나 저혈압, 트로포닌 상승, 좌심실 박출량 감소, 폐부종, 또는 심장성 쇼크 등 심혈관 사건과 연관됐다고 나타났습니다.
이번 연구에서 CAR-T로 치료받은 환자들 사이에 이러한 심혈관 사건 발생이 잦았다고 합니다. 실제로 사이토카인 방출 증후군은 CAR-T 치료 후 59%에서 나타났고, CAR-T 치료를 받은 환자 137명 중 17명에서 심혈관 사건이 발생했다고 합니다.
따라서 CAR-T세포 치료 전에는 신중하게 환자를 선택해야 하며, 심장 치료, 심혈관 상태의 최적화는 필수적이라고 하겠습니다.
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