CAR-T 기반 면역치료는 일부 혈액암에서 탁월한 성과를 냈지만 고형암에서는 제한적 성과를 보였습니다. 그 이유로는 종양 내부로의 침투가 어렵고 독성 부작용이 생기며, 종양이 표적 단백질을 잃어 저항성이 생기고, 환자마다 새로 세포를 설계해야 하는 점 등이 있습니다. 전통적 CAR-T는 항원 결합 부위를 고정적으로 사용해 한 번에 하나의 표적만 공격할 수 있었습니다.
시카고 대학교 연구진은 표적 인식 기능과 공격 기구를 분리한 모듈식 플랫폼 GA1CAR를 개발했습니다. 이 설계에서는 유전적으로 설계된 면역세포가 도킹 부위를 지니고, 짧은 반감기를 가진 항체 조각인 Fab 단편을 받아들이도록 합니다. Fab는 종양 표적 정보를 제공하고 도킹 부위와 가역적으로 결합합니다. Fab가 없으면 GA1CAR-T 세포는 비활성 상태로 남아 조직 손상을 줄입니다. Fab는 체내에서 약 2~3일 정도 순환하므로 투여를 중단하면 CAR-T를 제거하지 않고도 치료를 일시 중단할 수 있습니다. 연구를 이끈 Anthony Kossiakoff는 이 시스템이 "마치 꽂아서 바로 사용할 수 있는 장치처럼" 작동한다고 설명했습니다.
유방암과 난소암 동물 모델에서 GA1CAR-T 세포는 서로 다른 Fab 조각을 사용해 종양 표지자를 찾아 공격했고, 기존 설계와 비슷하거나 더 나은 성능을 보였습니다. 두 접근법 모두 종양 성장을 억제했지만, GA1CAR-T는 동일 표적에 더 큰 활성화와 더 많은 염증성 사이토카인 생성을 보였습니다. 모듈식 세포는 장기간 기능을 유지했고, 수주 후 새 Fab 투여로 재활성화할 수 있었습니다.
연구팀은 GA1CAR를 방사선 치료와 결합하는 방법과 Fab 단편의 체내 체류 시간을 늘려 종양으로 더 잘 전달하는 방법을 모색하고 있습니다. 연구는 학술지 Science Advances에 발표됐고, 시카고 대학교 방사선 및 세포종양학과와 생화학·분자생물학과의 공동 연구로 진행됐습니다. Kossiakoff는 파지 디스플레이 기술을 사용해 GA1과 Fab 변형을 개발했습니다.
- 자금 지원: Chicago Biomedical Consortium
- Searle 재단, Ludwig 암 연구 재단
- 미국 국립암연구소
어려운 단어·표현
- 모듈식 — 부품을 바꿔 여러 기능을 하는 구조
- 도킹 — 다른 분자나 세포가 결합하는 자리도킹 부위
- Fab 단편 — 항체의 작은 조각으로 표적을 알려주는
- 반감기 — 물질이 체내에서 절반으로 줄어드는 시간반감기를
- 가역적 — 되돌릴 수 있어 원래 상태로 돌아가는가역적으로
- 재활성화 — 다시 활성 상태로 만들거나 되돌리는 것재활성화할
- 사이토카인 — 면역 반응을 조절하는 신호 단백질염증성 사이토카인
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- GA1CAR의 모듈식 설계가 환자 치료에서 어떤 실질적인 이점을 줄 수 있을까? 이유를 말해 보세요.
- Fab 단편의 체내 체류 시간을 늘리는 방법이 왜 중요할까요? 장점과 단점을 생각해 보세요.
- 이 연구에서 GA1CAR를 방사선 치료와 결합하려는 이유는 무엇일지 본문을 바탕으로 추론해 보세요.
