바이오스펙테이터

남궁석 충북대 교수

이전 연재에서는 유전자 조작이 없는 면역세포의 이식에 의한 항암치료에 대해서 알아보았다. 그동안 알아본 면역항암치료 연재의 대미를 장식하는 이번 연재에서는 유전자 조작을 통하여 특정 암 항원을 인식하는 기능을 T세포에 부여한 면역세포 이식 치료법인 CAR-T(Chimeric antigen receptor T cells)의 발전과정에 대해서 알아보도록 한다.

CAR-T의 여명기

이전에서 설명한 자가면역세포의 이식에 의한 세포치료의 한계라면 역시 이식하는 세포 중에서 암 세포를 인식하는 면역세포는 극히 한정적이라는 것이다. 그렇다면 면역세포에 암 세포에 특이적으로 발현되는 단백질 등을 인식하는 성질을 임의로 부여할 수는 없을까?

‘면역항암치료의 역사 3회 : Immune checkpoint 의 발견과 CTLA-4’ 연재분에서 에서 설명한 것처럼 1980년대에 이르러 항원전시세포(APC)가 MHC를 통해 세포 표면에 항원을 전시하면 T세포의 TCR이 이를 인식하여 T세포를 활성화하며 여기에는 복수의 공동자극인자(Co-stimulatory factor)가 관여한다. TCR의 구조는 어느정도 이뮤노글로블린의 구조와 유사한 면이 있다. 즉, T세포마다 각각 다른 항원을 인식하기 위하여 다른 아미노산으로 구성되어 있는 변이 영역(Variable Region)과 공통적인 기능을 담당하는 고정 영역(Constant Region)을 가진 alpha 사슬과 beta 사슬이 서로 결합되어 이합체(dimer)를 형성한다. 그리고 여기에 CD3 공동수용체(CD3 coreceptor)라고 불리는 4개의 단백질 사슬로 구성되어 있는 복합체와 제타 체인(ζ-chain)이라고 불리는 별도의 단백질 사슬이 결합하여 TCR을 형성한다.

결국 alpha 사슬과 beta 사슬이 항원-MHC 복합체를 인식하는 역할을 하고, 여기에 붙는 별도의 단백질들이 신호를 전달하여 T세포를 증식시키는 역할을 한다. 그렇다면 임의의 항원에 대한 항체 유전자를 여기에 연결하여, 특정한 세포 표면에 대한 T세포의 반응을 유도시킬 수는 없을까?...