MSK, AML 장기 생존자서 찾은 '특수 표적' CAR-T 개발

미국 메모리얼 슬론 케터링 암센터(MSK) 연구진이 급성 골수성 백혈병(AML) 장기 생존자의 항체를 활용해 암세포만 정밀 타격하는 새로운 '장갑(armored)' CAR-T 치료제를 개발했다.

12일(현지시간) 중국 바이오 전문매체 바이오온(bioon)은 학술지 '캔서 디스커버리(Cancer Discovery)'를 인용해 MSK 연구팀이 이 같은 연구 결과를 동물 모델에서 확인했다고 보도했다. 이번 연구는 AML 치료의 오랜 난제였던 정상 조혈세포 손상 문제를 해결할 실마리를 제공했다는 평가를 받는다.

급성 골수성 백혈병은 치료가 까다로운 혈액암이다. 5년 생존율이 30%에 불과하며, 치료 저항성이 생기거나 재발할 경우 10%까지 떨어진다. 기존 치료법은 백혈병 세포 표면의 단백질을 공격하는데, 이 단백질이 건강한 조혈모세포에도 존재해 심각한 부작용을 유발하는 한계가 있었다.

연구팀은 골수 이식 후 장기 생존한 AML 환자에게서 해답을 찾았다. 이들 환자의 몸에서 공여자의 면역세포가 암세포를 공격하는 '이식편대백혈병' 효과가 나타나는데, 연구팀은 이 과정에서 생성된 특수 항체를 발견했다. 이 항체는 'U5 snRNP200'이라는 단백질을 표적으로 삼았다.

U5 snRNP200은 본래 세포핵 안에 존재하지만, AML 환자 약 절반의 백혈병 세포 표면에서 비정상적으로 발현되는 특징을 보인다. 연구팀은 이 항체의 유전자 서열을 이용해 백혈병 세포만 선택적으로 공격하는 CAR-T(키메라 항원 수용체 T세포)를 설계했다.

나아가 연구팀은 CAR-T 세포가 면역 신호 분자인 '인터루킨-18(IL-18)'을 지속적으로 분비하도록 유전자를 조작했다. '장갑 CAR-T'로 명명된 이 기술은 두 가지 효과를 낸다. 암세포 표면에 표적 단백질(U5 snRNP200) 발현을 늘려 공격을 쉽게 하고, 환자 자신의 면역체계가 백혈병과 싸우도록 돕는다.

동물실험 결과는 성공적이었다. 이 치료법은 성인 및 소아 AML 동물 모델에서 백혈병 세포를 제거했을 뿐만 아니라, 장기적인 보호 효과도 보였다. 치료에 성공한 쥐는 약 1년 뒤 다시 백혈병 세포에 노출돼도 암이 재발하지 않았다. 특히 건강한 조혈세포에는 손상을 주지 않아 안전성도 입증했다.

이 새로운 CAR-T는 B세포 급성 림프구성 백혈병(B-ALL)에도 효과를 보였다. 연구팀이 검사한 B-ALL 환자 샘플의 약 90%에서 U5 표면 단백질이 발견됐다. 특히 기존 CAR-T 치료의 주요 내성 원인인 'CD19' 단백질이 사라진 B-ALL 세포까지 효과적으로 공격해 새로운 치료 가능성을 열었다.

연구를 이끈 오마르 압델-와합 박사는 "표적 단백질이 세포 생존에 필수적이어서 암세포가 이를 없애는 방식으로 치료에 저항하기 어려울 것"이라며 "이 혁신적인 기술을 실제 백혈병 환자들에게 적용할 수 있도록 임상시험으로 발전시키는 데 주력하고 있다"고 밝혔다.