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표적단백질 ‘시캠1’ 발굴, 종양 내 조절 T세포 제거로 ‘면역 항암치료’ 새길 열렸다
표적단백질 ‘시캠1’ 발굴, 종양 내 조절 T세포 제거로 ‘면역 항암치료’ 새길 열렸다
  • 김수진 기자
  • 승인 2023.03.06 17:43
  • 댓글 0
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종양 내 조절 T세포의 선택적 제거로, 기존 면역항암제의 효능 보다 월등히 증가
CEACAM1 발현 조절 T세포, 면역반응 억제해 암의 성장 촉진하고 면역항암제의 효능 저해
새로운 표적 단백질 발굴, 종양 내 조절 T세포의 생물학적 특징에 대한 이해 높인 연구
ⓒ게티이미지뱅크
ⓒ게티이미지뱅크

[바이오타임즈] 국내 연구진이 종양 내 존재하는 ‘조절 T세포’만을 골라서 제거할 수 있는 새로운 면역 항암 전략을 제시했다.

KAIST 의과학대학원 박수형 교수 연구팀은 KAIST 의과학대학원 신의철 교수, 삼성서울병원 서성일, 강민용 교수팀과 공동연구를 통해 종양 내 조절 T세포의 선택적 제거를 통한 신규 면역 항암 전략을 제시했다고 6일 밝혔다.

‘조절 T세포(Regulatory T cell, Treg)’는 T세포의 일종으로서 비정상적으로 활성화된 면역세포의 염증 반응을 제어하는 특성이 있는 세포다. 과도한 면역반응은 자가면역질환과 천식, 아토피와 같은 과민성 병변을 일으키는데, 이러한 질환들은 모두 조절 T세포의 주입으로 현저히 완화된다는 연구 결과가 발표되면서 조절 T세포를 이용한 치료제 개발에 국내외 제약사들이 경쟁을 벌이고 있다.

또한, 조절 T세포는 우리 몸에서 자연적으로 생성되는 세포이기에 안전하며, 줄기세포와 같이 다양하게 분화가 이루어지는 세포가 아니기 때문에 추후 세포의 성장이 제어되지 않아 발생하는 암으로부터 자유로울 수 있다.

하지만, 조절 T세포는 종양 내에서는 다량으로 존재하며 암세포를 공격하는 면역반응을 억제해 암의 성장을 촉진한다. 또한, 종양 내 조절 T세포는 면역항암제의 효능을 저해하는 것으로 알려져 있다.

지금까지 암 환자의 종양 내 조절 T세포를 선택적으로 제거하는 치료의 개발은 많은 암 연구자들의 관심사다. 종양 내 조절 T세포를 선택적으로 제거하기 위해서는 해당 세포에만 특이적으로 높게 발현하는 이른바 표적 단백질을 발굴해야 한다.

◇종양 내 조절 T세포의 선택적 제거로, 기존 면역항암제의 효능 보다 월등히 증가

KAIST-삼성서울병원 공동연구진은 우리 몸에 존재하는 조절 T세포에는 영향을 주지 않으면서 종양 내에 존재하는 조절 T세포를 선택적으로 제거하는 것을 가능케 하는 새로운 표적 단백질인 시캠1(이후 CEACAM1)을 발굴했다, 그리고 이를 타깃으로 종양 내 조절 T세포를 선택적으로 제거했을 때, 최근 암 환자에게 널리 쓰이는 기존 면역항암제의 효능을 월등히 증가시킬 수 있음을 증명했다.

과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 기초연구실지원사업을 받아 수행한 이번 연구 결과는 미국암학회(American Association for Cancer Research)에서 발행하는 종양 분야 저명 학술지인 Clinical Cancer Research에 최근 게재됐다(논문명: CEACAM1 marks highly suppressive intratumoral regulatory T cells for targeted depletion therapy).

연구진은 신장암 환자로부터 얻은 조직과 혈액을 분석해서 CEACAM1이 종양 내 조절 T세포에 선택적으로 발현한다는 것을 발견했다. CEACAM1은 암세포와 면역세포에 동시에 발현해 면역세포의 활성을 억제하는 단백질이다.

또한, 종양 내 조절 T세포에서 CEACAM1의 발현 정도가 종양의 성장과 비례한다는 것을 확인했다. 아울러 CEACAM1을 발현하지 않는 종양 내 조절 T세포는 종양의 성장에 관계 없이 일정하게 존재하지만, CEACAM1을 발현하는 세포는 종양의 성장과 더불어 증가하는 것을 확인했다.

연구진은 CEACAM1을 발현하는 종양 내 조절 T세포가 면역 억제능이 매우 높으며, 종양의 성장을 직접 촉진한다는 사실을 확인했다. 그리고 신장암 환자의 종양 내 면역세포에서 CEACAM1을 발현하는 세포를 제거했을 때 T세포의 활성도가 높아지는 현상을 관찰했다. 더불어, CEACAM1을 발현하는 면역세포를 제거함으로써 대표적인 면역항암제인 항 PD-1 치료의 T세포의 기능을 회복시키는 효과가 현저히 증가함을 확인했다.

이 연구는 CEACAM1을 발현하는 종양 내 조절 T세포가 항종양 면역반응을 억제하는 주된 세포임을 밝혔고, 종양 내 조절 T세포 제거 치료의 새로운 표적 단백질로써 CEACAM1을 발굴했다는 의미가 있다.
 

신장암 환자로부터 얻은 조직과 혈액을 분석해서 다양한 면역세포에서 CEACAM1의 발현을 확인했다. 또한, CEACAM1의 발현에 따른 종양 내 조절 T세포의 면역 억제능을 비교했다. 그 결과, CEACAM1은 종양 내 조절 T세포에 선택적으로 발현하고 있었을 뿐 아니라 CEACAM1을 발현하는 종양 내 조절 T세포의 면역 억제능은 매우 높았으며 종양의 성장에 직접 기여했다. 이번 연구는, 항암 면역반응을 촉진하고 기존 면역항암제의 효능을 향상하기 위한 종양 내 조절 T세포 제거 치료의 새로운 표적 단백질을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다(그림 및 설명=KAIST 의과학대학원 박수형 교수 연구팀)
신장암 환자로부터 얻은 조직과 혈액을 분석해서 다양한 면역세포에서 CEACAM1의 발현을 확인했다. 또한, CEACAM1의 발현에 따른 종양 내 조절 T세포의 면역 억제능을 비교했다. 그 결과, CEACAM1은 종양 내 조절 T세포에 선택적으로 발현하고 있었을 뿐 아니라 CEACAM1을 발현하는 종양 내 조절 T세포의 면역 억제능은 매우 높았으며 종양의 성장에 직접 기여했다. 이번 연구는, 항암 면역반응을 촉진하고 기존 면역항암제의 효능을 향상하기 위한 종양 내 조절 T세포 제거 치료의 새로운 표적 단백질을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다(그림 및 설명=KAIST 의과학대학원 박수형 교수 연구팀)

◇새로운 표적 단백질 발굴, 종양 내 조절 T세포의 생물학적 특징에 대한 이해 높인 연구

이번 연구의 공동 제1 저자인 KAIST 전승혁 박사와 삼성서울병원 강민용 교수는 “이번 연구 결과는 새로운 표적 단백질을 발굴함과 동시에 종양 내 조절 T세포의 생물학적 특징에 대한 이해를 높였다는 측면에서 중요한 연구이며, 이번 연구의 결과가 궁극적으로 면역항암제에 대한 저항성을 극복하는 해결책이 될 것으로 기대한다ˮ고 설명했다.

삼성서울병원 서성일 교수는 “이번 연구는 임상 샘플을 사용해 종양 내 조절 T세포 제거 치료의 단서를 발견했다는 점에서 의의가 있다”며 “CEACAM1의 발현이 종양의 성장과도 밀접한 연관이 있어 바이오마커로써 응용될 가능성도 있다”고 말했다.

KAIST 박수형 교수는 “종양 내 조절 T세포를 제어하는 치료는 많은 연구자가 관심을 가지는 분야이지만 아직 이를 이용한 치료법은 개발되지 않은 실정”이라며 “이번 연구에서 발굴한 CEACAM1이 종양 내 조절 T세포의 제거 치료제 개발에 실마리를 제공할 수 있을 것ˮ이라고 덧붙였다.

[바이오타임즈=김수진 기자] sjkimcap@biotimes.co.kr


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