HSC를 dendritic cell(수지상세포)로 분화시켜 , 우리몸의 자연면역시스템에 의해 암세포를
공격하게 하여 , 암을 치료한다는 원리입니다.
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항암치료제의 경우 말초혈액(mobilized peripheral blood)에서 추출한 조혈줄기세포를 수지상세포로 분화시켜 이를 이용한 항암치료용 세포치료제를 개발하는 것으로 기존 항암치료제와 달리 부작용이나 고통이 거의 없는 무독성 치료제입니다. 현재 수지상세포 분화기술은 당사가 국내외 특허등록을 완료하였으며, 서울아산병원 등에서 신세포암, 유방암, 난소암, 전립선암, 교모세포종에 대한 연구자 임상시험을 진행하고 있습니다.
현 대 사회의 빠른 의학 및 과학 발전에도 불구하고, 암, 뇌신경계 질환 및 심장 질환이 3대 사망원인으로 고령화사회로 발전하면서 이로 인해 고통 받는 환자의 수는 더욱 늘어나고 있습니다. 지난 30 여 년간 수술, 방사선, 화학요법 등 고식적 치료방법의 급속한 발전과 많은 신약 개발의 결과에도 불구하고 암환자들에서 생존율의 향상이 없어 새로운 치료접근이 절실히 요구되고 있습니다. 종양 면역에 대한 연구와 이해를 통해 암이 생체의 자연 방어 기전인 면역 체계의 이상과 밀접한 관계가 있는 것이 밝혀지면서 이상이 생긴 생체 방어 기구를 정상화 시켜, 질병을 치료하는 방법이 가장 근본적이고 또한 안전하게 질병을 치료할 수 있는 가능성이 높습니다.
면 역 세포 치료법으로 직접 효능 세포 (e.g., Cytotoxic T cells)를 활성화시켜 이용 하는 방법도 시도 되고 있으나, 근래에 이르러 항원 제시 세포인 수지상 세포를 이용한 항암 치료법 개발이 많은 각광을 받고 있습니다. 종양을 이물질로 인식하고, 인식된 항원에 대한 특이 방어 작용을 나타내는 주체는 T cell 임이 잘 알려져 있고, 이 같은 T cell이 항원을 인지하여 effector cell (cytotoxic T cell, helper/CD4+ T cell)로 활성화되기 위해서는, 항원을 소개하는 antigen presenting cell (APC)이 필수적인 것으로 밝혀져 있습니다. 낮은 항원성에 더하여, 표면 항원 또는 표식 인자를 down-regulation하는 종양를 면역 체계에 제시하려면 강력한 기능을 가진 APC가 필요합니다. 항원 제시 세포로 알려진 수지상세포(Dendritic cell;DC)는 1973년 Steinman 과 Cohn에 의해 고도로 전문화된 APC로 resting/naive T cell의 강력한 activator로 발견되었습니다. "nature's adjuvant“라는 명성을 얻으며 DC가 adjuvant 없이 강력한 면역 기능 활성을 촉진 시킬 수 있는 것은, APC로써 세포 표면에 MHC class molecules (I/II)뿐 아니라, co-stimulatory molecules (CD80, CD86)와 adhesion molecules (예, ICAM-1)들을 고 농도로 발현 하고 있기 때문인 것으로 알려져 있습니다. DC에 의한 항원 특이 T 세포 (cytotoxic T lymphocyte/CTL) 의 생성, CD4+ helper T cell (Th1 type)의 증식 및 활성화 등의 연구 결과가 발표 되고 있으며, in vivo실험을 통해, 생체내로 주입된 DC도 CTL의 생성을 촉진시킴이 밝혀지고 있습니다.
이 같이 생체 면역 기능 조절의 핵심역할을 하는 것으로 알려진 수지상세포는 1)암과 관계된 세포성면역의 조절 뿐 아니라 2) 천식, 비염 등의 알레르기 질환의 체액성면역 조절, 그리고 3) 당뇨, 갑상선염, 관절염 등의 자가면역질환과 4) 간, 신장, 심장 등의 이식수술 이후 발생되는 거부반응의 조절(면역관용)에도 관여하는 핵심적인 세포로 밝혀지고 있습니다. 이와 같은 수지상세포의 기초 연구 결과를 토대로 치료용 수지상 세포를 목표 질환에 적합하게 배양 할 수 있는 기술을 확보 하면 암을 비롯한 난치성 질환의 안전하고 효과 적인 새로운 치료법을 실용화 할 수 있을 것입니다.
당 사는 기존의 일반화된 골수성 수지상 세포 배양 기술과는 배양 세포의 종류, 대량 생산 가능성, 및 배양원 등에서 큰 차별성을 가지고 있는 수지상세포 생산기술 특허를 가지고 있으며, 특허를 획득한 줄기세포 (CD34+ cell)유래 항암 수지상 세포 배양 기술은 1) 말초 혈액에서 시작하는 기존의 방법과는 달리 수득율의 증가로 대량 생산이 용이하고, 2) CD8+lymphoid marker를 표현하면서도, 항암 effector molecule인 IFN-r를 분비하여, 효과적인 면역 세포 조절에 따른 항암 치료효과를 기대하게 합니다. 3) 또한 새로운 배양법에 따라 임상 실용화에서 가장 큰 걸림돌인 임상시험에 사용가능한 cytokine을 사용함으로써 임상적용에 더 효율적인 접근이 가능해졌다.
암 은 사망원인 1위인 질환이며, 사회의 발전으로 고령화가 진행될수록 이로 인해 고통받는 환자의 수는 더욱 늘어날 것입니다. 하지만 지난 30 여년간 수술, 방사선, 화학요법 등 고식적 치료방법의 급속한 발전과 수 많은 노력에도 불구하고 생존율의 향상이 없어 새로운 치료방법이 절실히 요구되고 있는 실정입니다.
1) 종양발생과 면역기능
정상세포가 암세포로 변하면 종양세포의 세포막 표면에 정상세포에는 없었던 물질이 (종양특이항원) 출현하며, 이는 이물질로서 인식되어 항체반응 및 세포성 면역반응이 유도되고 결과적으로 암세포의 증식억제 및 파괴가 일어나 생체로부터 암세포가 제거되게 됩니다. 하지만 어떤 원인들에 의해 면역기능의 저하나 부전이 발생하는 경우 종양화를 저지할 수 없어 임상적인 암으로 진행하게 됩니다. 반면, 다양한 생물학적인 자극을 통하여 면역력 저하 상태에 빠져 있는 항종양 면역세포의 기능을 회복시키거나 활성화시킬 수 있음이 밝혀지고 있어서 종양 면역치료의 가능성을 충분히 예상할 수 있습니다. 생체내 정상적으로 존재하는 면역감시기구 중 종양세포를 인지하고 소멸시키는 것은 T 세포나 NK 세포 등이 담당하는 세포성 면역기능 활성화가 주요 역할을 담당하게 됩니다. 종양세포에 특이적으로 작용하는 T 세포의 활성화 과정은 이를 조절하는 항원제시세포의 역할이 선행되어야만 하는데, 수지상세포는 체내에서 알려진 가장 전문적이고도 강력한 항원제시세포입니다.
실 제 암 환자에서 종양 내로의 수지상세포의 침윤이 많을수록 환자의 생존율이 높고 전신 전이가 감소하는 등의 상관관계가 보고되어 항암과 관련하여 수지상세포의 기능이 중요함을 확인할 수 있었습니다. 수지상세포를 이용한 암 환자의 치료시도는 대부분 종양특이 펩타이드를 이용하여 악성흑색종, 전립선암, 악성혈액암 등에서 진행되었으며, 기존의 방법으로 치료가 곤란하였던 말기암 환자의 약 10 - 30% 정도에서 의미있는 치료 효과가 관찰되었습니다.
2) 새로운 치료법으로서 면역치료의 장점
이같은 이론적 (면역학적) 이론과 기초 연구 결과를 바탕으로 수지상 세포 면역치료는 정상조직에는 해를 미치지 않고 선택적으로 암세포만을 공격할 수 있다는 이론적인 장점이 있으며, 임상적으로는 전신독성이나 후유증이 거의 없다는 장점을 기대할 수 있습니다. 또한 면역치료는 (1) 재발암에서 뿐만 아니라 (2) 수술 절제후 남을 수 있는 현미경적 차원의 잔여암이나, (3) 수술과정 중 종양을 매만지면서 발생할 수 있는 암세포의 혈행 내로의 유리와 이주에 의한 전신전이를 예방할 수 있으며, (4) 치료 시작 시점에서 발견할 수 없었던 미세전이암의 치료 (5) 암의 재발을 방지하는 백신으로서의 활용에 이르기까지 폭넓게 적용할 수 있습니다.
림프구형 수지상세포의 interferon-gamma 분비 ELISA (A)와 ELISPOT (B) 결과
악성 신경 교세포종 환자에서 조혈 줄기세포 유래 수지상 세포 치료후 부분 관해 이상의 반응을 보인 MRI사진
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