2024년 9월 12일, Carli M. Stewart 외 연구진은 Nature Communications에 IL-4가 CD8+CART 세포의 세포 소진을 유발한다는 내용의 논문을 발표했습니다. 이 논문은 주로 CAR-T 세포 치료에 적용됩니다. CAR-T 세포 치료는 혈액암 치료 성공률은 높지만 치료 기간이 짧고 대부분의 환자가 1년 이내에 재발하는 등 치료 실패가 주요 원인입니다. 세포 소진은 CD8+T 세포의 T 세포 수용체(TCR) 또는 CAR-T 세포의 CAR에 의한 만성 자극으로 인해 발생합니다. 표현형적으로는 PD-1(programmed cell death protein 1), TIM-3(T cell immunoglobulin and mucin domain protein 3), CTLA-4(cytotoxic T lymphocyte associated protein 4), LAG-3(lymphocyte activation gene 3) 등의 다양한 억제 수용체의 발현 증가를 유발합니다. 기능적으로는 세포 증식을 억제하고, 효과기 세포의 기능을 감소시키며, 대사 변화를 일으킵니다. 유전자 공학적 최적화에 대한 연구는 진행되었지만, 그 기전과 잠재적인 치료 표적은 아직 명확히 규명되지 않았습니다. CD28 공동 자극이 CAR-T 세포 실패를 유발할 가능성이 높다는 연구 결과가 있습니다. 연구자들은 주로 CD28 공동 자극 도메인을 포함하는 CD19 항원을 표적으로 하는 세포 모델을 연구하여 IL-4가 CAR-T 세포 실패의 핵심 조절 인자임을 밝혀냈습니다. 이후 생체 내외 검증을 통해 IL-4 중화가 CAR-T 세포의 항종양 활성을 향상시키는 전략으로 제안되었습니다. IL-4 단클론항체와 CAR-T 세포 치료의 병용은 T 세포 소진을 줄이고 항종양 활성을 증진시킬 수 있습니다.

CAR T세포 치료(키메라 항원 수용체 T세포 치료)는 환자 자신의 T세포를 유전적으로 조작하여 특정 유형의 암, 특히 백혈병과 림프종을 치료하는 면역 요법입니다. 혈액에서 면역 관련 T세포를 채취하여 표면에 키메라 항원 수용체(CAR)를 발현하도록 유전적으로 조작합니다. CAR는 두 부분으로 구성됩니다. 하나는 항원 인식 도메인(암세포 표면의 항원을 인식하는 부분)이고, 다른 하나는 신호 전달 도메인(T세포가 표적에 결합할 때 T세포 증식을 촉진하는 부분)입니다. CAR-T세포 치료는 정상 세포 손상을 최소화하면서 정밀한 표적 치료에 사용할 수 있습니다.

그림 1: CAR-T 세포 치료. (그림 출처: CAR T세포 치료: 암 면역 치료의 새로운 시대.)