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IL-2 신호전달, 암백신 효과높여 "T세포수↑, PD-1 저항성↑"

입력 2018-05-04 10:14 수정 2018-05-04 10:22

바이오스펙테이터 김성민 기자

암백신 투여후, 체내 IL-2 시그널링 지속성 늘렸더니...T세포수↑, PD-1/L1 시그널링 저항 STAT5 인산화↑ "쥐에서 항종양 효과 높여

▲Cancer Immunology에 게재된 'Sustained persistence of IL2 signaling enhances the antitumor effect of peptide vaccines through T-cell expansion and preventing PD-1 inhibition'라는 제목의 논문. doi: 10.1158/2326-6066.CIR-17-0549

암백신의 효능을 높이기 위한 방법으로 IL-2(interleukin-2) 시그널링의 중요성이 주목되고 있다. 어거스타 대학(Augusta University)의 조지아암센터 연구진은 암백신을 통해 면역시스템이 종양을 찾아 공격할 가능성을 높이기 위한 전략으로 체내 IL-2의 지속시간을 늘리는 방법을 제안했다. IL-2는 종양을 제거하는 독성T세포(cytotoxic T cells)를 조절하는 인자다.

이 논문은 Cancer Immunology Research에 'Sustained Persistence of IL2 Signaling Enhances the Antitumor Effect of Peptide Vaccines through T-Cell Expansion and Preventing PD-1 Inhibition'라는 제목으로 게재됐다.

펩타이드 암백신은 특정 암항원에 대한 T세포 반응을 이끌어낼 수 있는 효과적이고 값싼(cost-effective) 방법이다. 특히 면역보조제(adjuvants)와 병용투여함으로써 효능을 향상시킬 수 있는데, 그 예로 선천성면역을 활성화하는 수용체인 TLR3에 결합하는 자연 리간드인 poly-IC를 함께 주입하는 방법이 있다. 그러나 강력한 면역보조제는 비특이적인 T세포(nonspecific T cells)를 부수적으로 증가시키는 효과가 있어 도리어 펩타이드 백신의 효능을 제한할 수 있다는 한계점이 있다.

이를 극복하기 위한 방법으로 연구진은 IL-2 시그널링의 지속력을 높이는 방법을 고안했다. 연구진은 페길레이션을 통한 지속형 IL-2(PEG IL-2)나 IL-2/anti-IL-2 복합체(IL2Cx)를 통해 IL-2 시그널링을 증가하는 것이 항원과 무관한 T세포의 증가를 억제하는 반면, 항원특이적인 T세포의 증식을 돕는다는 것을 밝혔다. 이에따라 실제 종양모델에서 종양성장 억제효과도 우수했다.

이번 연구를 주도한 Hussein Sultan 박사는 "쥐에 펩타이드 기반 백신을 주입한뒤 IL-2 시그널링을 지속적으로 유지시켜주는 것은 종양 특이적인 암세포 살상 T세포(CD8+)의 수를 드라마틱하게 늘려줬다"고 설명했다. 기존에 항원 비특이적 CD8+ T세포가 늘어나는 효과는 세포 증식기간에서 IL-2와 IL-15가 원인이 된다고 해석했다.

연구팀은 또한 IL2의 투여시점을 강조했는데, 항원 특이적인 T세포가 활성화 및 증식하기 이전에 IL2Cx를 투여해야 된다고 강조했다. 연구진은 "이러한 빠른 prime-boost 백신 프로토콜은 신속하고, 큰, 강력한 T세포 반응을 이끌어내기에 충분했다"고 기술했다.

이번 연구의 흥미로운 점은 또 있다. 종양에 반응하는 T세포수를 증가시키는 효과 외에도 지속성 IL-2는 T세포의 활성을 억제하는 PD-1에 저항성을 높인다는 것을 밝혔다. 연구진은 PD-1 발현은 변화가 없는 반면, STAT5 신호전달을 통해 PD1/L1 억제 시그널링에 저항성을 다는 것을 증명했다. IL2Cx, PEG IL-2 그룹에서 모두 STAT5의 인산화가 증가한 것을 확인했다.

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