제대혈 한 번에 수천 명분…고형암 표적 T세포 대량 생산 기술 개발

미국 연구진이 제대혈 줄기세포 하나로 수천 명분의 고형암 면역세포 치료제를 만들 수 있는 기술을 개발했다. 환자 맞춤형 생산의 비용·시간 한계와 기증자 세포의 부작용 위험을 동시에 해결했다는 평가다.

9일(현지시간) 미국 캘리포니아대 로스앤젤레스(UCLA)에 따르면 이 대학 연구팀은 기증받은 제대혈의 혈액 줄기세포에서 고형암을 공격하는 T세포를 대량 생산하는 방법을 개발해 국제 학술지 '셀 리포트 메디신'(Cell Reports Medicine)에 발표했다.

T세포 수용체(TCR) 치료는 환자의 면역세포인 T세포를 유전자 조작해 암세포를 정밀 공격하는 방식이다. 기존 치료는 환자 본인의 T세포로 매번 맞춤 제작해야 해 수 주가 걸리고 비용도 수억 원에 달했다.

기증자 유래 T세포를 쓰는 방식은 사전 제조가 가능하지만, 이식된 면역세포가 건강한 조직을 공격하는 이식편대숙주병 위험이 제한 요인으로 꼽혔다.

연구팀은 성숙한 T세포가 아닌 그 이전 단계인 제대혈의 혈액 줄기세포에서 출발했다. 여기에 여러 고형암에서 발견되는 NY-ESO-1 단백질을 표적하는 수용체 유전자를 초기에 넣어, 성숙 과정에서 자연 수용체가 생기지 않도록 했다.

공동 제1저자인 UCLA 광범위줄기세포연구센터 훈련과정 대학원생 이천(존) 주는 "줄기세포는 수용체가 고정되지 않은 미분화 상태"라며 "조작된 줄기세포를 T세포로 분화시키면 사실상 모든 세포가 같은 수용체를 지니고 같은 종양 표적을 공격한다"고 설명했다.

이렇게 만든 '알로이에스오-티(AlloESO-T)' 세포에는 자연살해세포 수용체도 함께 탑재했다. 종양세포가 표면에 드러내는 스트레스 신호를 감지하는 별도 탐지 체계로, NY-ESO-1 표적이 사라지거나 숨겨져도 암세포를 제거할 수 있게 했다.

난소암과 흑색종 쥐 모델 실험에서 이 세포를 1회 투여하자 종양이 억제되고 생존 기간이 늘었다. 투여된 세포는 약 100배 증식해 종양 부위로 이동했고, 건강한 장기는 대체로 건드리지 않았다. 반면 성숙한 기증자 T세포로 만든 비교군은 간과 폐로 퍼지며 독성을 일으켰다.

공동 수석저자인 양 연구실 박사후연구원 옌루이디(찰리) 리는 "소량의 제대혈 줄기세포로 약 6주 안에 수천 회분에 달하는 수조 개의 치료용 세포를 만들 수 있다"며 "회당 추정 비용이 5000달러(약 670만 원)로 기존 치료보다 훨씬 접근성이 높다"고 말했다.

연구팀은 이 플랫폼이 특정 표적 하나에 국한되지 않는다고 강조했다. 리는 "특정 암 항원에 대한 수용체만 검증되면 이 시스템에 넣어 해당 표적에 특화된 T세포를 만들 수 있다"며 "플랫폼 자체를 공유하고 싶다"고 밝혔다.

연구팀은 이미 임상 등급 세포 생산을 위해 UCLA 헬스 첨단생물치료센터와 협력해 온 만큼, 같은 제조 체계를 활용해 알로이에스오-티의 임상시험 진입을 앞당길 수 있을 것으로 기대하고 있다.