백혈병의 실험적 치료법 ‘키메라 항원 수용체 T 세포 요법’
백혈병 환자인 더그 올손은 면역세포를 종양을 죽이는 사냥꾼으로 바꾸는 실험적인 암 치료법을 받았다. 그로부터 1~2주 후에 더그 올손의 의사는 그를 자리에 앉힌 후 진행 상태를 알려주었다. 당신의 몸에서는 암세포를 단 1개도 발견할 수가 없습니다 라고 말했다. 당시 올손은 자신이 암에서 벗어난 것으로 확신했다고 상기했다.

그러나 올손의 의사는 그렇게까지는 확신하지 않았었다. 그때가 2010년이었다. 올손은 ‘키메라 항원 수용체 T 세포 요법’이라는 치료를 처음으로 받은 만성 림프구성 백혈병 환자 중 1명이었다.

필라델피아의 펜실베이니아 대학교의 칼 준과 데이비드 포터를 포함한 그의 의사들은 올손이 참여한 임상시험에 대해 모든 기록을 작성했을 때 그들은 유전자를 조작한 세포들이 그의 몸속에서 1달 동안 살아있기를 희망했다. 그들은 암 연구가 기대에 못 미칠 수도 있는 것을 알고 있어서 완치는 기대하지 않았다.

그러나 10년이 넘는 세월이 흘렀지만 면역세포들은 여전히 올손의 피를 초계하고 있고 그는 여전히 관해 상태에 있다. 준은 마침내 올손이 그동안 계속 어렴풋이 느꼈던 것을 인정할 준비가 되었다. 이제 우리는 키메라 항원 수용체 T 세포가 백혈병 환자들을 실제로 완치할 수가 있다는 결론을 내릴 수 있다고 학술지인 네이쳐를 통해 발표된 연구 결과를 설명하는 언론 브리핑에서 쥰은 기자들에게 말했다.

키메라 항원 수용체 T 세포 요법은 암 환자로부터 T세포라는 면역세포를 추출해서 유전자를 조작해 암세포를 인식하는 ‘키메라 항원 수용체(CAR)’라는 단백질을 생산하도록 하는 것과 관련이 있다. 그런 다음 그 세포들을 환자에게 다시 주입해서 세포들이 종양을 찾아서 파괴하기를 희망한다. 올손이 치료받은 이후에 FDA는 백혈병과 림프종과 골수종을 치료하는 키메라 항원 수용체 T 세포 요법을 5개나 승인했다. 준은 수만 명의 사람이 키메라 항원 수용체 T 세포 치료를 받은 것으로 추산했다.

그러나 이 요법은 비싸고 위험하고 기술적으로 힘들다. 다른 모든 치료가 실패했을 때 사용하는 최후의 수단이다. 올손에게는 치료가 성공했는데도 불구하고 모든 사람이 암의 장기적 관해를 경험하지는 않는다.

이 치료를 받는 만성 림프구성 백혈병 환자들은 처음에는 단지 약 25~35%만 암의 완전 관해를 경험한다고 포터는 말했다. 기술이 발전하면서 지난 몇 년 동안 그 비율이 높아졌지만 처음의 성공적인 치료도 일부는 재발로 연결되었다. 장기적으로 치료를 추적해서 장기적인 (치료) 성공에 중요한 요인이 무엇인지에 대한 단서를 밝힐 수가 있을 것이다.

키메라 항원 수용체 T 세포, 시간 지나면서 특징 변화
10년이 넘는 기간 동안 포터와 그의 동료들은 올손과 2010년에 치료받은 또 다른 한 사람의 키메라 항원 수용체 T 세포를 분석해서, 이 세포의 진화를 추적하고 안전에 문제가 있는 증상이 있는지를 살펴보았다. 그들은 키메라 항원 수용체 T 세포가 살아서 버티고 있는 것을 발견했지만 개체군의 특징은 시간이 가면서 변했다.

주입한 직후에는 CD8+ 세포라는 T세포의 눈에 띄는 개체군이 나타났다. 이들 세포는 살해 T세포라고 불리기도 하고, 암세포나 혹은 바이러스에 감염된 세포같이 유별난 단백질을 내보여주는 세포들을 식별해서 파괴할 수 있다.

그러나 몇 년이 지나면 다른 유형의 키메라 항원 수용체 T 세포가 우세하게 된다. CD4+ T세포가 면역체계의 많은 기능을 담당할 수 있지만, 연구진은 2명의 연구 참여자가 둘 다 백혈병 세포를 죽일 능력이 있는 듯한 것을 시사하는 특징을 가진 CD4+ 세포를 가진 것을 밝혔다.

올손과 다른 참여자는 지금은 백혈병 증세가 없다. 키메라 항원 수용체 T 세포를 주입한 직후에는 이들 세포가 모든 백혈병 세포를 죽여 버리는지 혹은 계속해서 초계를 하면서 백혈병 세포가 탐지되는 수준에 도달하기 전에 모두 파괴해버릴 수 있는지가 불분명했다.

키메라 항원 수용체 T의 잠재적인 영향은 엄청나다고 메릴랜드 주 베테스다의 미국 국립 암 연구소의 소아 혈액학자인 니랄리 샤는 말했다. 이 연구는 T세포가 장기간 존속하면서 몸속으로 통합되는 것이 안전하다는 생각을 입증한 것이라고 샤는 부언했다. 만성 림프구성 백혈병을 앓는 이 2명의 환자에서 발견한 것들이 다른 질병에도 얼마나 잘 적용이 될 수 있을는지는 두고 보아야 한다고 샤는 추가로 덧붙여 말했다.

키메라 항원 수용체 T 세포 접근법을 이용해서 전립선암이나 파괴적인 뇌종양인 교모세포종 같은 고형 종양을 치료하는 노력이 진행 중이다. 지난 1월에 연구진은 키메라 항원 수용체 T 세포를 이용해서 심장의 흉터 조직을 파괴하는 데 성공했다고 보고했다. 이 접근법은 언젠가는 심장 섬유화를 치료하는데 사용될 수가 있을 것이다.

치료를 받은 후 몇 년 뒤에 올손은 의료 진단학 분야의 직업에 복귀했다. 그는 건강을 유지하는데 몰두했고 아들의 말을 듣고 하프 마라톤에 참여했다. 암은 사라졌는데 그 대신 심장마비로는 죽고 싶지가 않았다고 그는 말했다. 마침내 그는 자신이 회복한 이야기를 공개하고 다른 암 환자들을 위한 조언자로 일하기로 결정했다. 그는 그들에게 희망을 주려고 한다. 오늘은 그들의 암을 치료하는 완치법이 없더라도 조만간에 나타날 가능성이 있다고 말해주고 싶다고 전했다.

참조:
J. J. Melenhorst et al. "Decade-long leukaemia remissions with persistence of CD4 + CAR T cells" Nature. 2022 Feb 2. doi: 10.1038/s41586-021-04390-6.