'일회용 병사' 아닌 '재생 예비군'…고형암 CAR 치료 새 지평 열렸다

기존 세포치료제의 한계로 꼽혔던 고형암 정복의 실마리가 될 새로운 방식의 CAR(키메라 항원 수용체) 치료법이 제시됐다.

25일 중국 바이오 전문매체 바이오온에 따르면, 미국 서던캘리포니아대학교(USC) 잉치룽 교수 연구팀은 지난 19일 국제학술지 '셀'(Cell)에 이 같은 내용의 연구 논문을 게재했다.

CAR-T 치료제는 혈액암에서 혁신적인 성공을 거뒀지만, 고형암에서는 종양 침투 능력 한계와 면역억제 미세환경 등으로 인해 어려움을 겪어왔다. 대안으로 떠오른 CAR-M(대식세포) 치료제 역시 최종 분화된 세포라 자가 증식이 불가능하고 체내 지속성이 낮다는 단점이 있었다.

연구팀은 최종 분화 세포가 아닌 그 이전 단계의 전구세포인 '과립구-단핵구 전구세포'(GMP)를 직접 공학적으로 조작하는 새로운 해법을 내놨다. GMP는 수명이 짧은 계통 특이적 전구세포다.

연구팀은 특정 화학 조건에서 GMP를 장기간 복제 증식시키면서도 전구세포의 정체성과 골수 분화 잠재력을 유지하는 기술을 개발했다. 이를 통해 체외에서 대량 생산한 GMP를 체내에 이식하면, 이 세포들이 조혈미세환경에 자리 잡아 지속적으로 단핵구, 대식세포 등 골수세포를 생산하는 '재생 가능한 예비군' 역할을 하게 된다.

특히 연구팀은 GMP에 CAR를 탑재해 종양 항원을 인식하고 직접 공격하게 했다. 여기에 CAR-Fc 융합 구조를 설계해, GMP가 자체적으로 종양세포를 사멸시킬 뿐만 아니라 체내 다른 면역세포를 끌어들여 T세포 면역반응까지 활성화하도록 만들었다.

이렇게 개발된 'CAR-GMP' 세포는 CD19 양성 백혈병 동물 모델과 HER2 양성 고형암 모델 모두에서 항원 의존적인 치료 효과를 보였다. 특히 면역 기능이 정상인 동종이계 모델에서도 T세포 활성화를 유도해 치료 효과를 크게 높였다.

이번 연구는 GMP를 대량 생산 가능한 공학적 골수성 면역치료 플랫폼으로 확립했다는 데 의의가 있다. 기존 CAR-M 치료법의 세포 수, 지속성, 분포 문제를 근본적으로 해결하고 고형암 면역치료의 새로운 길을 열었다는 평가다.