CAR-T(키메라 항원 수용체 T세포)란 무엇인가요?
먼저 인간의 면역 체계를 살펴보겠습니다.
면역 체계는 신체를 보호하기 위해 함께 작용하는 세포, 조직 및 장기의 네트워크로 구성됩니다. 이 체계에서 중요한 세포 중 하나는 백혈구(또는 림프구)이며, 백혈구는 크게 두 가지 유형으로 나뉘어 질병을 유발하는 유기체나 물질을 찾아 파괴하는 역할을 합니다.
백혈구에는 크게 두 가지 유형이 있습니다.
Ø 식세포, 침입하는 유기체를 씹어 먹는 세포
림프구는 신체가 이전에 침입했던 물질을 기억하고 인식하며, 이를 파괴하는 데 도움을 주는 세포입니다.
다양한 종류의 세포들이 식세포로 분류됩니다. 가장 흔한 유형은 주로 세균과 싸우는 호중구입니다. 의사는 세균 감염이 의심될 경우 혈액 검사를 통해 감염으로 인해 호중구 수가 증가했는지 확인할 수 있습니다. 다른 종류의 식세포들은 각각 고유한 기능을 수행하여 신체가 특정 침입자에 대해 적절하게 반응하도록 돕습니다.
림프구에는 B 림프구와 T 림프구 두 종류가 있습니다. 림프구는 골수에서 생성되어 골수에 남아 B 세포로 성숙하거나, 흉선으로 이동하여 T 세포로 성숙합니다. B 림프구와 T 림프구는 각각 다른 기능을 수행합니다. B 림프구는 마치 우리 몸의 군사 정보 시스템처럼 목표물을 찾아내고 방어 체계를 구축하여 목표물을 추적합니다. T 림프구는 정보 시스템이 식별한 침입자를 파괴하는 군인과 같습니다.
면역 체계는 신체를 보호하기 위해 함께 작용하는 세포, 조직 및 장기의 네트워크로 구성됩니다. 이 체계에서 중요한 세포 중 하나는 백혈구(또는 림프구)이며, 백혈구는 크게 두 가지 유형으로 나뉘어 질병을 유발하는 유기체나 물질을 찾아 파괴하는 역할을 합니다.
백혈구에는 크게 두 가지 유형이 있습니다.
Ø 식세포, 침입하는 유기체를 씹어 먹는 세포
림프구는 신체가 이전에 침입했던 물질을 기억하고 인식하며, 이를 파괴하는 데 도움을 주는 세포입니다.
다양한 종류의 세포들이 식세포로 분류됩니다. 가장 흔한 유형은 주로 세균과 싸우는 호중구입니다. 의사는 세균 감염이 의심될 경우 혈액 검사를 통해 감염으로 인해 호중구 수가 증가했는지 확인할 수 있습니다. 다른 종류의 식세포들은 각각 고유한 기능을 수행하여 신체가 특정 침입자에 대해 적절하게 반응하도록 돕습니다.
림프구에는 B 림프구와 T 림프구 두 종류가 있습니다. 림프구는 골수에서 생성되어 골수에 남아 B 세포로 성숙하거나, 흉선으로 이동하여 T 세포로 성숙합니다. B 림프구와 T 림프구는 각각 다른 기능을 수행합니다. B 림프구는 마치 우리 몸의 군사 정보 시스템처럼 목표물을 찾아내고 방어 체계를 구축하여 목표물을 추적합니다. T 림프구는 정보 시스템이 식별한 침입자를 파괴하는 군인과 같습니다.
키메라 항원 수용체(CAR) T세포 기술은 일종의 입양 세포 면역 요법(ACI)입니다. 유전자 재구성 기술을 통해 환자의 T세포에 CAR을 발현시킴으로써, 이 효과 T세포는 기존 면역 세포보다 표적성이 높고, 치명적이며, 지속적인 작용을 나타냅니다. 또한 종양의 국소 면역 억제 환경을 극복하고 숙주 면역 관용을 깨뜨릴 수 있습니다. 이는 특정 면역 세포를 이용한 항암 치료법입니다.
CART의 원리는 환자 자신의 "정상 버전" 면역 T 세포를 추출하여 유전자 조작을 통해 체외에서 종양 특이적 표적에 맞는 "키메라 항원 수용체(CAR)"를 조립한 다음, 변형된 T 세포를 환자의 몸에 다시 주입하는 것입니다. 새롭게 변형된 세포 수용체는 마치 레이더 시스템처럼 작용하여 T 세포가 암세포를 찾아 파괴하도록 유도합니다.
BPIH에서 CART의 장점
세포 내 신호 전달 도메인의 구조적 차이로 인해 CAR은 4세대에 걸쳐 개발되어 왔습니다. 본 연구에서는 최신 세대의 CAR을 사용합니다.
1성세대: 세포 내 신호 전달 성분이 하나뿐이었고 종양 억제 효과가 미미했다.
2nd1세대 제품에 보조 자극 분자를 추가하여 T세포의 종양 사멸 능력을 향상시켰습니다.
3rd세대: 2세대 CAR을 기반으로, T세포의 종양 증식 억제 및 세포 사멸 촉진 능력이 크게 향상되었습니다.
4th세대: CAR-T 세포는 CAR이 표적 항원을 인식한 후 하위 전사 인자인 NFAT를 활성화하여 인터루킨-12를 유도함으로써 종양 세포 집단의 제거에 관여할 수 있습니다.
치료 절차
1) 백혈구 분리: 환자의 말초혈액에서 T세포를 분리합니다.
2) T세포 활성화: 항체로 코팅된 자성 비드(인공 수지상 세포)를 사용하여 T세포를 활성화합니다.
형질전환: T 세포는 시험관 내에서 CAR을 발현하도록 유전적으로 조작됩니다.
3) 증폭: 유전자 변형 T 세포는 시험관 내에서 증폭됩니다.
4) 화학요법: 환자는 T세포 재주입 전에 화학요법으로 사전 치료를 받습니다.
5) 재주입: 유전자 변형 T세포를 환자에게 다시 주입합니다.
장점:
1)CAR T 세포는 표적성이 매우 뛰어나며 항원 특이성을 이용하여 종양 세포를 더욱 효과적으로 사멸시킬 수 있습니다.
2)CAR-T 세포 치료는 시간이 적게 소요됩니다. 동일한 치료 효과를 얻기 위해 필요한 세포 수가 적기 때문에 CAR-T 세포 배양에 소요되는 시간이 가장 짧습니다. 시험관 내 배양 주기를 2주로 단축할 수 있어 대기 시간을 크게 줄일 수 있습니다.
3)CAR은 펩타이드 항원뿐만 아니라 당 및 지질 항원도 인식할 수 있어 종양 항원의 표적 범위를 확장합니다. 또한 CAR T 세포 치료는 종양 세포의 단백질 항원에만 국한되지 않습니다. CAR T 세포는 종양 세포의 당 및 지질 비단백질 항원을 이용하여 다차원적으로 항원을 식별할 수 있습니다.
4)CAR-T 치료법은 광범위한 재현성을 가지고 있습니다. EGFR과 같이 특정 부위가 여러 종양 세포에서 발현되기 때문에, 이 항원에 대한 CAR 유전자가 개발되면 광범위하게 사용될 수 있습니다.
5)CAR T 세포는 면역 기억 기능을 가지고 있으며 체내에서 장기간 생존할 수 있습니다. 이는 종양 재발 방지에 있어 임상적으로 매우 중요한 의미를 지닙니다.