인체의 면역계는 질병을 일으킬 수 있는 외부 물질로부터 인체를 보호합니다.
다음은 면역세포들에 대한 설명입니다.
백혈구의 일종으로서 인체가 감염되었을 때에 그 숫자가 증가합니다.
체액성 면역반응에 주로 작용하는 림프구로서 외부 항원을 감지하고 이에 반응하는 면역항체를 만들어내는 역할을 합니다.
T세포는 골수에서 미성숙한 상태로 생성되어 흉선에서 분화되고 성숙하는 림프구입니다. 주로 세포 매개형 면역반응에 작용하는데, 크게 세포독성(cytotoxic), 보조(CD4, helper), 억제(CD8, suppressor) T세포로 분류됩니다. 세포독성 T세포는 세포 용해물질을 분비하여 외부 항원을 가진 세포를 직접 파괴합니다. 보조 T세포와 억제 T세포는 면역반응조절에 관여하게 됩니다.
골수에 의해 생성되어 흉선에서 성숙과정을 거치는 비특정의 광범위한 면역세포입니다. 바이러스나 암세포를 인식하여 신속하게 파괴시키는 능력을 가집니다. 이 세포 내에는 외부 단백질을 파괴시키는 100가지 이상의 생화학적 독소들이 포함되어 있으며, 이전 침입에 대한 기억과 무관하게 목표 세포를 파괴하는 능력을 가집니다.
백혈구의 일종으로서 침입 미생물과 단백질을 감싸 삼킨 후 효소를 사용하여 중화 또는 파괴시킵니다. 대식세포는 혈액 내 비정상적인 물질, 건강치 못한 조직, 노화된 세포 또는 암세포 등을 먹어 치우는 역할을 합니다.
항종양치료제는 크게 세포독성 항암요법과 면역요법으로 나눌 수 있습니다. 세포독성 항암제는 다수의 환자들이 접하게 되는 치료제로, 종양세포의 성장과 분열을 억제함과 동시에 성장기에 있는 혈구세포, 모근세포, 점막세포 및 생식세포의 성장과 분열도 저해하므로 종양을 치료하는 효과와 함께 백혈구 감소, 빈혈, 탈모, 구내염, 불임 등의 다양한 부작용이 동반됩니다. 반면, 전통적인 세포독성 항암제의 제한점들을 개선하기 위해 이러한 부작용들을 최소화하면서 가능한 암세포만 공격하도록 개발된 치료제가 면역치료제입니다.
면역요법은 앞에 언급된 인체의 질병에 대한 방어체계 가운데 하나인 면역기전을 이용해서 암세포를 제거하고자 하는 치료요법으로, 여러 가지 작용기전의 면역요법이 존재하며 대표적으로 항체치료제, 면역관문억제제 그리고 면역세포제가 있습니다.
림프구 중 B세포가 만들어내는 항체는 외부로부터 우리 몸을 침범하는 세균 또는 바이러스 등의 표면에 있는 특정 단백질(항원)을 감지하고 결합하는 면역 단백질입니다. 이렇게 항체가 세균 또는 바이러스 등과 결합하게 되면 그 주위에 있는 우리 몸 안의 면역세포들이 이를 인지하고 세균 및 바이러스를 공격하여 죽입니다. 그런데 세균 또는 바이러스뿐만 아니라 종양세포도 특정 항원을 표면에 발현하고 있고, 이러한 항원을 표적으로 하는 항체를 통해 종양세포를 공격하는 치료제를 항체치료제라고 합니다.
종양세포 표면에 발현되어 있는 특정 단백질(항원)을 인지할 수 있는 항체치료제로, 투약하게 되면 그 특정 항원을 발현하고 있는 종양세포를 찾아가 결합하게 되고, 이를 통해 주위의 면역세포들이 종양세포를 인지하고 공격하여 죽이게 하는 치료제입니다. 리툭시맙(rituximab)은 항암제로서 처음으로 승인을 받은 단클론 항체치료제로서 현재 다양한 아형의 혈액암에서 사용되고 있습니다. 이후 여러 암종에서 다양한 항원을 표적으로 하는 여러 단클론 항체들이 개발되었으며, 단독으로 또는 세포독성 항암제와 병합하여 사용되고 있습니다.
단클론 항체는 종양세포 표면에 있는 항원만을 인지하고 결합할 수 있지만, 이중 항체는 종양 표면에 있는 항원과 함께 우리 몸의 T세포와도 결합할 수 있습니다. 아래 그림처럼 이중 항체의 한쪽 팔은 종양세포와 반대쪽 팔은 우리 몸 안에 있는 면역세포인 T세포와 결합하게 되면서 결국 종양세포와 면역세포를 서로 근접하게 하여 면역세포가 보다 효율적으로 종양세포를 공격할 수 있게 해줍니다. 이러한 이중 항체치료제들은 여러 종류의 혈액암에서 활발하게 연구되고 있고, 좋은 치료 성적을 보여주고 있으며, 최근에는 고형암에서도 이중 항체치료제 개발이 활발하게 진행되고 있습니다.
면역관문이란 면역세포들이 ‘특정 세포가 ‘자기’라고 인식되면 면역세포의 활성을 막아 ‘자기’세포를 공격하는 것을 방지하는 일종의 브레이크입니다. 반면 ‘침입자’라고 인식되면 브레이크를 해제하여 면역세포가 활성화되어 ‘침입자’세포를 공격하게 됩니다. 우리 몸의 면역체계에 이러한 면역관문이 있는 이유는 면역기능의 과도한 활성으로 ‘자기’세포들을 공격하지 않도록 하기 위해서입니다. 면역관문 단백질에는 PD-1, PD-L1, CTLA-4 등이 있습니다.
종양세포는 생존전략 중의 하나로서 이러한 면역관문 체계에 ‘자기’라는 위장신호를 보내어 면역관문을 통해 면역세포 활성에 브레이크를 걸어 면역작용을 회피하여 생존하게 됩니다. 면역관문억제제는 면역관문으로 인한 면역세포의 브레이크를 해제하여 면역세포들의 종양세포를 공격을 할 수 있도록 해주는 치료제입니다. 현재 여러 종류의 암종에서 PD-1, PD-L1, CTLA-4 등의 면역관문 단백질들에 대한 면역관문억제제들이 개발되어 사용되고 있으며, 단독 또는 세포독성 항암제와 병합하여 좋은 치료성적을 보여주고 있습니다.
면역세포치료는 이전까지 말씀 드렸던 치료제들과는 다르게 살아있는 세포 자체를 치료제로 사용하는 것입니다. 자연살해세포(NK세포) 치료제, 종양 침윤 림프구 치료제 등 면역세포치료 안에서도 여러 가지 종류의 치료제가 있지만, 대부분 개발단계에 있습니다.
Chimeric antigen receptor T-cell(CAR T) 치료제는 현재 우리나라에서도 허가 및 급여가 되어 림프종 환자들에서 사용 중입니다. CAR T치료제는 환자의 몸 속에 있는 면역세포 중 하나인 T세포를 이용하여 암세포를 죽이는 치료방법입니다. 조금 더 구체적으로 설명을 드리자면 환자의 백혈구를 채집하고, 그 중 T세포를 분리하여 유전자 재조합 기술을 통해 종양세포를 인지하고 공격할 수 있는 CAR T세포로 만들고, 이를 다시 환자에게 다시 주입하는 방법의 치료법입니다. 이러한 CAR T치료제는 기존에 여러 차례 치료에 실패하여 완치를 기대하기 어려웠던 미만성 거대 B세포 림프종 환자들의 30~40%가 완치되는 놀라운 치료효과를 보여주었으며, 현재 림프종 이외에 다발골수종, 백혈병 등의 다른 혈액암에서도 사용되고 있습니다. 더 나아가 최근에는 고형암 환자들에서도 CAR T치료제 개발이 활발하게 진행 중에 있습니다.
[위 콘텐츠는 대한종양내과학회의 참여로 제작되었습니다]
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