CAR-T 세포 치료는 사람의 면역 체계의 힘을 이용해 암세포와 싸우는 치료법이다. 이 재생 면역 요법에서 사람의 T세포 또는 면역 체계 반응에 관여하는 림프구로 알려진 백혈구를 수집 후 유전자 변형하여 키메라 항원 수용체 또는 CAR을 생성한다. 그런 다음 환자의 혈류로 다시 주입하여 암세포를 표적으로 삼아 파괴한다. 메이요 클리닉(Mayo Clinic) 연구원들은 CAR-T 세포 요법을 발전시키고 개선하여 더 많은 질환을 치료할 수 있는 기능을 확장하고 있다.

CAR-T 세포 연구원들은 혈액암 치료의 미래에 대해 낙관적
많은 CAR-T 세포 치료법이 환자 자신의 세포를 사용하는 반면, Mayo Clinic은 동종이식 또는 "기성품" CAR-T 치료법의 적용을 모색하고 있다. 이는 건강한 기증자 또는 유전자 편집된 출처에서 생성되며, 환자의 면역 체계에 의한 거부 가능성을 줄이기 위해 유전적으로 변형되었다.

Mayo Clinic 종합 암 센터 의 혈액학자이자 종양학 자인 이린(Yi Lin) 박사는 "이를 통해 제조 시간을 단축하고 환자의 접근성을 확대하며 환자가 필요한 시기에 CAR-T 세포 치료를 받을 수 있습니다."라고 말했다. CAR-T 세포 치료는 일반적으로 다양한 혈액암에 대한 후기 단계의 치료로 제공되지만, 최근 연구에 따르면 일부 혈액암 사례에서 환자 치료 계획의 초기 단계에서 유용할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

메이요 클리닉 종합 암 센터의 혈액학자 인 라파엘 폰세카 박사는 "CAR-T 세포 치료를 초기 치료법으로 사용하면 후기 치료법에 사용하는 것보다 더 우수한 결과가 보고되었다."라고 말했다. 

갑상선암의 고형 종양을 파괴하는 CAR-T 세포 치료법을 선보여
Mayo Clinic 연구자들은 갑상선 암의 고형 종양에 CAR-T 세포 요법을 적용하기 위해 노력하고 있다. CAR-T는 혈액암에서 유망한 결과를 보였고, 새로운 연구는 이 치료법을 더 많은 유형의 악성 종양에 사용하는 데 집중하고 있다.

혈액학자이자 암 연구자인 사드 켄데리안(Saad Kenderian)박사는 "CAR-T 세포 치료는 다른 치료법과는 다릅니다. 다른 치료법은 암을 늦출 수 있습니다. CAR-T 세포 치료는 B세포 림프종과 백혈병을 멈추는 데 큰 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 제 환자 중 일부는 단 한 번의 치료로 수년간 지속되는 완치에 도달했습니다."라고 말했다.

CAR-T 세포 치료가 신장 이식을 개선할 수 있을까
메이요 클리닉 연구원들은 CAR-T 세포 치료가 이식 거부 반응이 나타나기 쉬운 '민감화된 환자'에게 혁신적인 장기 이식 방법을 제공할 수 있다고 밝혔다. 연구는 기증된 장기의 거부 반응을 예방하기 위해 환자 자신의 면역 체계에서 유래한 CAR-T 세포를 사용하는 데 중점을 두고 있다. 민감화된 환자는 면역 체계가 잠재적인 기증 장기에 부정적으로 반응하도록 하는 항체 수치가 높은 환자이다. 이러한 환자는 종종 이식을 위해 오랜 대기 기간을 겪는다.

이 개념 증명 연구의 연구는 Kidney International에 게재되었다. 이 연구의 첫 번째 저자이자 이식 신장의사 탐비 자미(Tambi Jarmi) 박사는 "이 연구는 이식 분야에서 CAR-T 세포를 적용하여 이식에 사용할 수 있는 기증 장기를 늘리고 새로운 신장이 필요한 환자의 대기 시간을 줄이기 위한 첫 번째 단계 중 하나입니다."라고 말했다.

자가면역 질환에 대한 면역 치료 기술을 개척
메이요 클리닉 과학자들은 다양한 자가면역 질환을 치료하는 기초를 마련하는 면역 치료 전략을 개발했다. Nature Biomedical Engineering에 게재된 전임상 연구에 자세히 설명된 이 새로운 기술은 키메라 항원 수용체(CAR)와 중간엽 간질 세포(MSC)를 결합하는 것을 포함한다. MSC는 신체의 다양한 조직에서 발견되며 면역 체계를 진정시키고 염증을 조절하며 면역 관용을 촉진하여 신체의 조직이 공격받지 않도록 예방하는 것으로 알려져 있다.

"선구적인 접근 방식은 염증성 질환 부위를 더 정확하게 표적화하고 면역 억제 및 치유 결과를 개선하는 데 잠재력이 있음을 보여줍니다. 우리는 자가면역 질환에 대한 장기 약물의 필요성을 최소화하는 개입을 연구할 계획입니다."라고 연구원 켄데리안 Kenderian 박사는 말했다.

암을 죽이는 것을 목표로 한 바이러스 방출
Mayo Clinic 암 연구원인 Richard Vile 박사는 암에 대한 두 가지 공격을 개시하는 것을 목표로 하는 유전자 조작 바이러스에 관한 연구를 이끌고 있다. 이 기술의 한 부분인 종양 용해 바이러스는 건강한 조직은 보존하면서 암세포를 감염, 분해, 파괴하도록 설계되었다. Vile 박사의 전임상 연구에 따르면 종양 용해 바이러스는 암세포에서 복제되어 다른 병든 세포를 죽이기 위해 계단식으로 진행되었다. 이는 차례로 면역 반응을 유발하여 바이러스에 의해 자극된 환자 자신의 T 세포가 전이된 종양을 인식하고 표적으로 삼아 두 번째 암 파괴의 물결을 일으켰다.

"종양용해 바이러스는 면역 체계에 경고하고 암에 감염된 세포를 죽이도록 동원하는 방법입니다. 바이러스로 암세포를 직접 죽이는 것과 면역 활성화의 주요 효과가 있습니다. 면역 체계는 감염을 인식하고 감염을 제거하고 감염을 품고 있을 수 있는 주변의 모든 세포를 죽이는 데 매우 잘 진화했습니다."라고 Vile 박사는 말합니다.

Vile 박사 팀은 간암의 고형 종양을 표적으로 삼기 위해 종양 용해 바이러스와 CAR-T 세포 치료를 결합하고 있다. 종양 용해 바이러스로 CAR-T 세포를 적재하는 이 실험적 접근 방식은 혈액암 치료를 넘어 고형 종양 치료로 CAR-T 세포 치료를 확장하는 새로운 방법이다.

B세포 암에 대한 새로운 CAR-T 세포 치료법의 생물 제조 준비
Mayo Clinic 연구에서는 재발하여 더 이상 치료에 반응하지 않는 B세포 혈액암을 죽이는 것을 목표로 하는 새로운 유형의 CAR-T 세포 치료법을 개발했다. 홍킨(Hong Qin)박사의 연구실에서 설계 및 개발된 이 기술은 연구실에서 배양된 B세포 종양과 마우스 모델에 이식된 종양을 죽였다. 전임상 결과는 Cancer Immunology, Immunotherapy에 게재되었다.

"이 연구는 우리의 실험적 CAR-T 세포 요법이 여러 혈액암, 특히 만성 림프구성 백혈병을 표적으로 한다는 것을 보여줍니다. 현재 재발 혈액암 치료에 승인된 CAR-T 세포 요법은 6가지가 있습니다. 결과는 인상적이지만 모든 사람이 이 치료에 반응하는 것은 아닙니다. 우리의 목표는 각 환자의 개별적인 필요에 맞춰 새로운 세포 요법을 제공하는 것입니다."라고 홍킨 박사는 말했다.

킨 박사 팀은 B세포 암 환자, 특히 만성 림프구성 백혈병 환자에게서 발견되는 B세포 활성화 인자 수용체(BAFF-R)로 알려진 단백질을 표적으로 하는 세포 치료법을 개발했다 . BAFF-R 단백질은 종양 성장과 관련있다. 연구 중인 세포 치료법은 면역 체계가 암을 진압하고 재발했거나 사용 가능한 CAR-T 세포 치료법에 저항한 종양을 표적으로 삼을 수 있도록 한다.

분자 가위를 이용해 CAR-T 세포 치료 개선
암의 분자적 기초를 파헤친 연구진은 일부 환자에게 CAR-T 세포 치료가 실패하는 새로운 이유를 밝혀냈다. 이 발견은 항체와 유전자 편집을 통합하여 이 획기적인 치료의 결과를 개선하는 새로운 전략을 촉진했다.

"이것은 많은 암 환자들이 경험하는 CAR-T 세포 치료의 어려움을 극복할 수 있는 새로운 희망을 제공하는 매우 흥미로운 발견입니다." Nature Communications 에 게재된 이 연구의 수석 저자이자 혈액학자인 켄더리안 박사 의 말이다.

"우리는 처음으로 CAR-T 세포의 저항과 실패를 일으키는 메커니즘을 설명하는데, 이는 공학적 세포에서 일상적으로 만들어지는 단백질 내에 있습니다. 이 연구는 CAR-T 세포 요법의 수명을 개선하기 위한 새로운 길을 제시합니다."라고 마무리 말을 전했다.