예상치 못한 면역 반응이 장기 암 완화의 열쇠가 될 수 있다

EPFL이 주도한 쥐에 대한 전임상 연구와 환자를 대상으로 한 협력 임상 연구 결과에 따르면, 기생충 감염과 관련이 있고 암 면역에 부정적인 역할을 하는 것으로 생각되는 2형 면역 반응이 장기적인 암 완화와 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다.

2012년, 7세의 에밀리 화이트헤드는 급성 림프모구암(ALL)의 재발과 싸우기 위해 선구적인 키메라 항원 수용체(CAR-T) 요법을 받은 최초의 소아 환자가 되었습니다. 12년 후, 에밀리는 완치되었고 이 요법이 개발된 펜실베이니아 대학교의 학생이 되었습니다. 하지만 다른 많은 사람들에게는 싸움이 계속됩니다. ALL 환자의 절반 이상이 CAR-T 요법 후 1년 이내에 재발을 경험합니다.

이제 동일한 선구적 임상 시험에서 얻은 샘플이 EPFL, 예일 대학, 펜실베이니아 대학 및 클리블랜드 클리닉과 협력하여 Nature 에 최근 게재된 새로운 연구에 사용되었는데, 이는 다시 한 번 암 치료의 패러다임 전환을 알리는 신호일 수 있습니다.

EPFL 공과대학의 면역공학 생체재료 연구실 책임자인 리 탕은 "이 연구의 목표는 에밀리와 같은 장기 생존 ALL 환자의 CAR-T 세포가 재발 환자와 구별되는 특정 프로필이나 특징을 가지고 있는지 확인하는 것이었습니다."라고 설명했습니다.

CAR-T 치료에서는 T 세포라고 불리는 백혈구를 추출하여 환자의 암을 더 잘 표적으로 삼는 특정 단백질을 발현하도록 조작합니다. 그런 다음 수정된 CAR-T 세포를 환자에게 다시 이식하고 일부는 연구를 위해 보관합니다. Nature 연구에서 과학자들은 82명의 ALL 환자와 6명의 건강한 대조군으로부터 약 700,000개의 CAR-T 세포를 사용하여 각 개별 세포를 분석하기 위한 유전자 발현 아틀라스를 만들었습니다. 이 아틀라스는 장기 ALL 생존자의 세포가 실제로 특별한 것을 가지고 있음을 보여주었습니다. 그들은 일반적으로 2형 면역 반응이라고 불리는 것과 관련된 특정 단백질(특히 사이토카인 IL-4)을 함유하고 있었습니다.

CAR-T와 같은 암 치료법의 전통적 표적이었던 1형 면역 반응과 달리, 2형 반응은 벌레와 같은 기생성 면역 위협과 싸우기 위해 동원됩니다. 지금까지 연구자들은 2형 면역 인자가 암과 싸우는 데 유용하지 않으며 종양 성장을 촉진할 수도 있다고 생각했습니다. 하지만 세포 아틀라스 데이터는 그렇지 않음을 보여주었습니다. 연구자들은 2형 면역 인자의 존재와 ALL에서 8년간 재발 없는 완화 사이에 통계적으로 유의미한 상관관계를 관찰했습니다.

암과의 경쟁에서 에너지를 높이다

탕은 세포 아틀라스 연구의 결과가 중요하지만 상관관계가 있다고 강조합니다. 그는 "2형 면역과 암 완화 사이에 인과관계를 보여주지 않았습니다."라고 말합니다. 하지만 탕의 연구실이 주도하고 Nature 에 동시에 게재된 두 번째 연구에서는 IL-4가 T 세포의 대사를 변화시켜 종양과 싸우는 동안 "활성화"시킬 수 있다고 제안합니다.

2형 면역의 메커니즘을 조사하기 위해 설계된 이 두 번째 연구에서 연구자들은 1형 CAR-T 면역 요법만을 투여한 경우와 마우스의 종양에 대한 1형/2형 면역 요법을 병용한 경우의 효과를 비교했습니다. 이 병용 요법에는 변형되고 지속 시간이 긴 IL-4 사이토카인 버전이 포함되었습니다. 병용 치료를 받은 마우스는 더 높은 치료 반응률(86%)을 보였을 뿐만 아니라 면역 기억 덕분에 면역 체계에 암 세포가 다시 도전된 후에도 생존율이 향상되었습니다.

이러한 데이터를 자세히 분석한 결과 변형된 IL-4가 해당분해를 촉진하는 것으로 나타났습니다. 해당분해는 세포에 에너지를 공급하는 필수적인 대사 경로입니다. 마라톤 중간에 탄수화물 간식을 먹는 것처럼 연구자들은 IL-4와 같은 2형 면역 인자가 지친 T 세포에 에너지를 공급하여 암과 싸우는 능력을 되살린다고 이론화했습니다.

"우리는 2형 면역을 이용해 현재 면역 요법을 강화할 수 있는지 알아보고 싶었는데, 이는 모두 1형 중심입니다. 저희의 결과는 1형과 2형 면역이 음양과 같은 시너지 효과로 생각될 수 있음을 보여줍니다." 탕이 말했습니다.

"저희 연구는 이 두 가지 유형의 면역 반응 간의 시너지에 빛을 비출 뿐만 아니라, 2형 면역 인자를 통합하여 차세대 암 면역 요법을 발전시키는 혁신적인 전략을 공개합니다. 전반적으로, 저는 이 두 연구(한 가지는 전임상적 기전적 연구이고 다른 하나는 임상적 연구)가 암 면역 요법에서 1형 중심 패러다임에 도전하고 2형 면역의 역할을 재검토하도록 이 분야에 영감을 줄 수 있기를 바랍니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240926132013.htm