바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

유경록 박사팀 연구 Cell에 게재..CRISPR로 정상세포 CD33 제거해 CAR-T 공격 회피

▲면역 결핍 마우스 및 영장류를 이용한 CD33 항원 특이적 면역치료제 개발. CD33이 제거된 인간 조혈모 줄기세포를 면역 결핍 마우스에 이식후 암세포 이식, CAR-T세포 투여를 진행한 결과, CD33-골수성 세포가 생존함을 확인하였음. 또한, CD33발현이 억제된 영장류가 기능적으로 정상적인 CD33-골수성 세포를 1년 이상 안정적으로 생산함을 확인.

CRISPR/Cas9 유전자교정 기술을 활용한 골수이식과 CAR-T 치료제를 활용한 급성 골수성 백혈병의 치료가능성을 밝힌 연구가 나왔다.

한국보건산업진흥원은 5일 "미 국립보건원(NIH) 유경록 박사 연구팀이 유전자가위 기술을 융합한 면역치료법을 개발했고 그 결과 독성을 이겨내는 백혈병 골수이식 치료의 기반기술을 개발했다”고 밝혔다. 이번 연구는 보건복지부 질환극복기술개발사업(한·미 보건의료 인력교류지원(KVSTA) 및 미 국립보건원의 지원으로 수행됐으며 학술지 'Cell'에 5월 31일자로 게재됐다.

급성 골수성 백혈병은 장기 생존율이 30% 이하인 난치성 질환이다. 현재 조혈모 줄기세포 이식 및 CAR-T를 이용한 암 면역치료는 혈액암과 골수암의 효과적인 치료법으로 주목받고 있다. 특히 급성 골수성 백혈병 암세포가 발현하는 CD33을 타깃하는 CAR-T세포를 이용한 면역 치료 연구가 활발하다.

하지만 CD33 CAR-T세포는 암세포 뿐만 아니라 정상 골수성 세포들을 동시에 공격하기 때문에 골수성 세포계에 독성을 유발해 정상 세포에 대한 CAR-T세포의 공격을 최소화하는 면역 치료 기술 개발이 요구됐다.

연구팀은 정상 조혈모 줄기세포에서 CD33을 CRISPR/Cas9(유전자가위기술)을 이용해 제거하고 골수 이식 후 CD33 CAR-T세포를 처치한다면 정상 세포는 CD33 CAR-T세포 공격을 피할 수 있다는 가정을 세우고 ①인간 조혈모 줄기세포에서 CD33을 제거한 후 면역 결핍 마우스에 이식, ②영장류 조혈모 줄기세포에서 CD33을 제거한 후 영장류에 자가 이식했다.

그 결과 CD33이 제거된 인간 조혈모 줄기세포는 면역 결핍 마우스에서 장기간 생존해 있었으며 CD33+와 CD33- 조혈모 줄기세포는 그 기능과 성상에서 차이를 보이지 않았다. 이후 CD33 CAR-T세포 처리후 CD33이 제거된 조혈모 줄기세포 유래 세포만이 CAR-T세포 공격을 피해 생존할 수 있음을 확인했다.

또한 CD33이 제거된 영장류 조혈모 줄기세포의 자가 이식으로 CD33 발현이 일부 억제된 영장류 확보에 성공했고 CD33- 조혈모 줄기세포가 1년 이상 안정적으로 조혈 작용을 하는 것을 확인했다. CD33이 제거된 영장류 조혈모 줄기세포 유래 골수성 세포 또한 정상 기능을 보여 해당 면역 치료 기술은 임상 적용 가능성을 확인했다.

유경록 박사는 “향후 해당 기술을 활용해 백혈병 환자의 골수 이식 적용 가능성을 높이고, 아울러 면역치료를 적용할 수 있는 혈액암 범위가 확장될 것으로 기대한다”고 밝혔다.