암세포 공격 탁월하고 지치지 않는 '슈퍼 T세포' 발견

미국의 슬론 케터링 연구소(Sloan Kettering Institute) 연구진이 암세포를 찾는데 탁월하고 지치지 않는 새로운 면역세포를 찾아내 이목이 집중되고 있다. 

많은 암 환자를 돕는 면역요법은 많은 성공에도 불구하고 대다수의 환자들에게서는 반응하지 않아 지속적인 연구가 필요했다. 이런 가운데 SKI 연구팀이 발견한 새로운 면역세포가 이런 면역요법의 한계를 뛰어넘게 해 줄 것이란 기대가 높아지고 있다. 

면역요법에서 주로 사용되는 면역세포는 ‘세포독성 T세포(cytotoxic T cells)’다. 연구진이 발견한 면역세포는 기존 T세포와 상당히 달랐다. 그들은 T세포처럼 지치지 않았고, 암이 숨어 있는 조직에 더 깊숙이 침투할 수 있었다. 연구진은 이 새로운 면역세포를 ‘킬러 선천성 T세포(killer innate-like T cell)’라고 명명했다. 

연구를 주도한 면역학자 리밍 박사는 “우리는 이 ‘킬러 선천성 T세포’가 암 치료를 위해 표적화되거나 유전적으로 조작될 수 있다고 생각한다”며 “그들은 기존 T세포보다 고형 종양에 도달해 암세포를 죽이는데 더 나을 수 있다”고 밝혔다. 

연구팀이 이 면역세포를 처음 발견한 것은 2016년이었다. 그 당시 연구팀은 이 세포가 암세포를 죽이는 능력이 있다는 것은 알았지만 이 세포가 어디에서 와서 어떻게 작용하는지는 알지 못했다. 

연구팀은 이를 알아내기 위해 단일세포분석과 CRISPR 게놈 편집 기술 등을 이용해 연구를 이어갔다. 이 과정에서 연구팀은 놀라운 사실을 발견했다. 

하나는 ‘킬러 선천성 T세포’가 면역관문 분자 PD-1을 만들지 않아 T세포처럼 고갈되거나 지치지 않는다는 것이었다. 또한 기존의 T세포는 특정 돌연변이 항원(신생항원)을 인식하는 반면, ‘킬러 선천성 T세포’는 훨씬 더 넓은 범위의 돌연변이 되지 않은 항원도 인식한다는 것을 알았다. 

이와 더불어 ‘킬러 선천성 T세포’는 위험한 항원의 존재를 알려주는 수지상 세포에도 의존하지 않았다. 기존 T세포는 수지상 세포가 위험한 항원에 표시를 해두면 그 항원을 인식해 공격한다. 

연구팀은 “그들은 항상 공격할 준비가 되어 있는 것 같다”며 “킬러 선천성 T세포는 T세포와 달리 혈액과 림프액 전체를 재순환하지 않고 림프절에서 멈춘다. 이는 오히려 몸 전체의 조직으로 직접 이동해 위험을 찾는 것처럼 보인다”고 설명했다. 

리 박사는 이 모든 것들이 면역요법의 표적으로 특별한 관심을 갖게 한다고 했다. 

자가면역을 피하고 암을 억제하는 독특한 운명
연구팀은 ‘킬러 선천성 T세포’가 정상세포의 항원을 인식하는데도 신체에 의해 사전 사멸되지 않는 이유가 궁금했다. 연구결과, '킬러 선천성 T세포‘가 발달하는 과정에서 재프로그래밍 된다는 것을 알게 됐다. 

일반적으로 정상 항원에 강하게 반응하는 면역세포는 자가면역 반응을 방지하기 위해 신체에 의해 사전 사멸된다. 그러나 ‘킬러 선천성 T세포’는 발달하는 과정에서 정상세포를 공격하는 T세포 수용체가 손상되어 신체에는 안전한 성질로 바뀌었다. 

동시에 그들은 암세포에서 생성되고 면역체계를 작동시키는 위험 신호인 ‘IL-15'에 훨씬 더 민감해졌다. 연구팀은 암세포에서 IL-15를 제거하면 '킬러 선천성 T세포’ 활동이 멈추고 종양 성장이 증가하는 것을 발견했다. 

또한 IL-15는 건강한 조직에는 많이 생성되지 않기 때문에 ‘킬러 선천성 T세포’가 정상세포에는 작용하지 않는다는 것을 알게 됐다. 

연구팀은 대부분의 연구를 동물실험으로 진행했지만 대장암 환자의 암세포를 포함하여 인간 종양에서도 ‘킬러 선천성 T세포’가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 

연구팀은 “킬러 선천성 T세포로 인해 암 환자를 도울 수 있는 획기적인 치료제 개발 가능성에 기대가 된다”고 밝혔다.   

이 연구 결과는 국제 학술지 'Nature'에 4월 20일 게재됐다.