‘면역의 첫 반응자’ 마이엘로이드 세포 강화로 암 면역치료 효과 높인다

암과 싸우는 인체 면역 시스템의 ‘첫 대응 세포(first responder)’를 강화하면 기존 면역항암제의 효과를 극대화할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 메이요클리닉(Mayo Clinic) 연구진은 면역세포 중 하나인 마이엘로이드(myeloid) 세포를 조절해 암세포를 공격하는 T세포의 활성을 높일 수 있는 방법을 발견했다고 밝혔다.

이번 연구는 두 개의 독립적인 연구팀이 서로 다른 방식으로 접근해 같은 결론에 도달했다는 점에서 주목된다. 연구 결과는 각각 Journal for ImmunoTherapy of Cancer와 iScience에 게재됐다.

하이동 동(Haidong Dong) 박사가 이끄는 첫 번째 연구팀은 PD-1/PD-L1 억제제의 한계를 극복하기 위해 PD-L1 단백질의 ‘재활용(recycling)’ 과정을 추적했다. 기존 면역항암제는 PD-L1이 T세포의 면역 반응을 억제하는 것을 차단하지만, PD-L1이 세포 내에서 재활용되며 다시 표면에 나타나는 특성 때문에 치료 효과가 제한적이었다.

이에 연구팀은 ‘H1A’ 항체를 개발해 마이엘로이드 세포 표면의 PD-L1을 완전히 제거하고 재활용을 차단하는 데 성공했다. 실험 결과, PD-L1이 제거된 마이엘로이드 세포는 더욱 강력한 면역 반응을 유도하며 T세포의 암세포 살상 능력을 크게 향상시켰다.

연구를 주도한 미셸 쉬(Michelle Hsu) 박사는 “PD-L1을 완전히 제거할 수 있는 도구를 확보함으로써 마이엘로이드 세포를 활성화시킬 수 있었다”며 “이 세포가 면역항암 반응에서 핵심적인 조력자 역할을 한다는 사실은 예상 밖의 발견이었다”고 말했다.

한편, 제시카 랜캐스터(Jessica Lancaster) 박사가 이끄는 또 다른 메이요클리닉 연구팀은 생세포 현미경(live-cell microscopy) 기법을 통해 대식세포(macrophage)—마이엘로이드 세포의 일종—가 T세포와 밀접하게 상호작용하며 종양 환경을 변화시키는 과정을 관찰했다.

동물실험 결과, 대식세포와 T세포가 함께 작동할 때 종양 주변 미세환경이 보다 염증성(pro-inflammatory)으로 변하면서 암세포 사멸 능력이 강화됐다. 연구팀은 이를 “PD-L1 면역치료의 패러다임 전환”이라고 표현했다. 기존에는 T세포와 종양세포 간의 상호작용만 중시했지만, 이번 연구는 대식세포를 ‘면역 파트너’로 활용해야 한다는 새로운 방향을 제시했다.

공동 연구자 티나 콕(Tina Kwok) 박사는 “종양 내 대식세포를 재프로그래밍해 염증 반응을 유도하면 T세포 활성화를 극대화할 수 있다”며 “이 과정이 면역치료 저항을 극복하고 치료 결과를 개선하는 핵심이 될 것”이라고 설명했다.

두 연구팀의 성과를 기반으로, 메이요클리닉은 H1A 항체를 활용한 1상 임상시험을 준비 중이다. 연구진은 이번 결과가 향후 면역항암제 내성 극복과 신규 병용요법 개발에 기여할 것으로 기대하고 있다.