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기술동향

[R&D Brief 2023-8호] CAR-T 세포의 의약학적 응용

  • 등록일2023-11-13
  • 조회수2825
  • 분류기술동향 > 플랫폼바이오 > 바이오기반기술

 

 

CAR-T 세포의 의약학적 응용

[R&D Brief 2023-8호]

 

◈ 목차

1. CAR-T 세포란?

2. 왜 주목받고 있나?

3. 최근 많은 연구가 이루어지고 있나?

4. 최근 국내·외 연구 동향은?

5.기초연구사업 지원 현황은?

6. 향후 기초연구사업에서 어떤 연구들이 필요한가?

7. 원천기술 확보를 위해 향후 중점적으로 추진하여야 할 연구주제는?

 

 

◈본문

1. CAR-T 세포란?

  • CAR-T 세포는 chimeric antigen receptor(CAR)을 T-세포 표면에 유전공학적 조작을 통해 발현시킨 세포로서, 종양을 인식하고 공격하는 능력이 원래의 T-세포 보다 훨씬 더 우수함. CAR의 세포 내외부 구성을 살펴보면, 종양세포의 항원을 인식하여 결합하는 scFv 항체가 T-세포 표면에 있고 내부에는 T-세포를 활성화 하는 도메인(CD3ζ 및 co-stimulatory molecule 등)으로 구성되어 있음.

CAR-T 세포의 개념과 구조

< CAR-T 세포의 개념과 구조 (출처: Front Immunol 2022;13:903562) >

  • 현재 1, 2, 3 세대의 CAR가 개발되어 있음. 1세대는 세포 내 도메인으로 CD3z, 2세대는 CD3z 및 하나의 co-stimulatory molecule(CD28, 4-1BB, ICOS 등), 3세대는 CD3z 및 두 개의 co-stimulatory molecule을 갖고 있음. 어떤 경우에는 4, 5세대까지 분류하기도 함. 4세대는 CD3z 및 하나의 co-stimulatory molecule에 추가하여 NF-AT 도메인이 포함되어 여러 가지 사이토카인의 유전자발현을 촉진하며, 5세대는 IL2Rb 도메인이 포함되어 JAK/STAT 신호전달을 촉진함.

  • 향후 CAR-T 세포치료에서 극복해야할 사항은 주입된 T-세포가 종양조직 내에서 exhaustion에 빠지는 경향. 종양조직까지 이동 및 침투의 효율성이 낮은 점, 및 종양미세환경의 면역억제 작용 등이 있음.


2. 왜 주목받고 있나?

  • 환자의 혈액에서 T-세포를 수집한 다음 암세포를 잘 인식하고 공격하도록 바이러스 벡터를 이용해 유전공학적으로 변형한 개인 맞춤형 세포로서, 일회 주입만으로도 체내에서 오랫 동안 활성을 띤 상태로 존재하면서 암세포를 공격하기 때문에 항암효과가 우수함.

CAR-T 치료의 개요

  • 최근 Novartis 사의 CAR-T 치료제인 킴리아(Kymriah)가 일부 혈액암 환자 에서 탁월한 효과를 보여 큰 관심이 고조됨.

  • CAR-T와 더불어 최근에는 CAR-NK 세포치료제 개발도 활발함.

  • 그러나, 고가의 치료비와 일부에서 발생 하는 전신 독성이 임상에서 치료 적용에 어려움이 되고 있음.

< CAR-T 치료의 개요 (그림 출처: BioSpectator 2021년 3월 7일자) >

 

3. 최근 많은 연구가 이루어지고 있나?

  • CAR-T 세포 관련 논문 발표가 최근 폭발적으로 증가함.

  • ╶︎CAR-T 연구주제 관련 일정 주기별 논문 출판 수 변화(PubMed 기준)

구분

2001~2005년 (5년)

2006~2010년 (5년)

2011~2015년 (5년)

2016~2020년 (5년)

2021~2022년 (5년)

논문 수(건)

2

13

321

4,023

4,388

논문발표 추이

  • ╶︎지난 약 20년(2001-2022년) 간 총 8,747편이 발표되었으며, 이중 약 50%가 최근 2년 사이에 발표되었음.

  • ╶︎지난 한 해(2022년) 동안 2,311편이 발표되었으며, 2023년 상반기에만 1,456편이 발표되는 등 기하급수적 증가 추세를 보임.


...................(계속)

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