유전자 편집 CAR-T 세포는 공격적인 T세포 백혈병을 제거합니다.

차세대 염기서열 편집 CAR T세포 치료법이 공격적인 T세포 백혈병 환자들에게 놀라운 관해 효과를 보여주고 있습니다. (사진 제공: Shutterstock)

유니버시티 칼리지 런던(UCL)과 그레이트 오몬드 스트리트 병원(GOSH)의 과학자들이 개발한 새로운 치료법이 빠르게 진행되는 드문 혈액암인 T세포 급성 림프구성 백혈병(T-ALL)을 앓는 어린이와 성인에게 유망한 결과를 보여주고 있습니다. 이 치료법은 유전자 편집된 면역 세포를 이용하여 치료 선택지가 매우 제한적인 환자들의 질병을 표적으로 삼습니다.

BE-CAR7으로 알려진 이 최초의 유전자 치료법은 염기 서열이 편집된 면역 세포를 이용하여 기존에는 효과적으로 치료할 수 없었던 T세포 백혈병을 공격합니다. 염기 서열 편집은 CRISPR 기술의 발전된 형태로, 살아있는 세포 내의 개별 DNA 염기 서열을 매우 정밀하게 변경합니다.

2022년, GOSH와 UCL의 연구진은 이 기술을 사용하여 레스터 출신의 13세 소녀 알리사를 치료했는데, 이는 전 세계에서 염기서열 편집 치료법이 환자에게 사용된 최초의 사례였습니다.

그 이후로 GOSH와 킹스 칼리지 병원(KCH)에서 8명의 어린이와 2명의 성인에게 동일한 치료법이 적용되었습니다.

임상 시험 결과 높은 관해율이 나타났습니다.

초기 임상 시험 결과가 뉴잉글랜드 의학 저널(New England Journal of Medicine) 에 게재되었으며 , 제67회 미국 혈액학회 연례 회의에서 발표되었습니다. 연구팀이 보고한 주요 결과는 다음과 같습니다.

• BE-CAR7 치료 후 환자의 82%가 매우 깊은 관해 상태에 도달하여, 질병이 검출되지 않는 상태로 줄기세포 이식을 받을 수 있었습니다.
• 64%는 백혈병이 재발하지 않았으며, 가장 먼저 치료를 받은 환자들은 현재 3년 동안 질병이 재발하지 않고 치료를 중단한 상태입니다.
• 혈구 수치 감소, 사이토카인 방출 증후군, 발진과 같은 부작용은 예상되는 증상이며 관리 가능했지만, 면역 체계가 재건되는 동안 바이러스 감염 위험이 가장 높았습니다.

CAR T세포 치료의 작동 원리

CAR-T 세포 면역요법은 여러 혈액암 치료에 중요한 선택지가 되었습니다. 이 치료법은 환자의 T세포를 변형시켜 키메라 항원 수용체(CAR)라는 맞춤형 단백질을 탑재하도록 합니다. 이 수용체는 변형된 세포가 암세포의 특정 표지자 또는 "깃발"을 식별하고 파괴하도록 돕습니다.

T세포에서 기원하는 백혈병에 대한 CAR T세포 치료법 개발은 특히 어려운 과제였습니다. 핵심 과제는 암세포인 T세포를 제거하는 동시에 유전자 조작된 세포들이 서로 공격하지 않도록 해야 한다는 점입니다.

염기 서열 편집을 통해 범용 CAR T세포를 생성할 수 있습니다.

BE-CAR7 T세포는 DNA를 절단하지 않는 차세대 유전자 편집 기술을 사용하여 만들어졌기 때문에 염색체 손상 가능성이 낮습니다. 연구진은 CRISPR 기반 도구를 이용해 DNA 염기서열을 미세하게 변형시켜 세포를 재프로그래밍했습니다. 2022년, 이러한 유전자 편집을 통해 다양한 환자에게 투여할 수 있고 T세포 백혈병을 인식하고 공격하는 "범용" CAR T세포를 저장해 보관할 수 있게 되었습니다.

본 연구에 사용된 범용 CAR T세포는 건강한 기증자의 백혈구에서 유래했습니다. 유전자 조작 과정은 GOSH의 클린룸 시설에서 맞춤형 RNA, mRNA 및 렌티바이러스 벡터를 사용하여 연구팀이 이전에 개선한 자동화 시스템에서 진행되었습니다. 주요 단계는 다음과 같습니다.

• 기존 수용체를 제거하여 공여자 세포를 저장하고 적합성 검사 없이 모든 환자에게 투여할 수 있도록 함으로써 "만능" T세포를 만드는 것.
• T세포를 식별하는 CD7 마커(CD7 T세포 마커)를 제거합니다. CD7을 제거하지 않으면 T세포를 죽이도록 설계된 T세포들이 서로를 파괴하는 "아군 오사" 현상이 발생할 수 있습니다.
• 두 번째 표지자인 CD52를 제거합니다. 이러한 변형은 면역 체계를 억제하는 데 사용되는 강력한 항체 약물이 조작된 세포를 제거하는 것을 방지합니다.
• 백혈병 T세포의 CD7을 감지하는 키메라 항원 수용체(CAR)를 추가했습니다. 비활성화된 바이러스가 추가적인 DNA 정보를 제공하여 세포가 CD7 양성 백혈병 세포를 찾아 공격할 수 있도록 했습니다.

암 제거부터 면역 재건까지

염기서열이 편집된 CAR T세포 치료를 받는 환자는, 유전자 조작된 세포들이 신체 전체의 T세포, 특히 암세포를 신속하게 찾아 파괴합니다. 백혈병이 첫 달 안에 완치되면, 환자는 골수 이식을 받아 이후 몇 달에 걸쳐 정상적인 면역 체계를 회복하게 됩니다.

이번 연구를 주도한 와심 카심 교수(UCL 세포 및 유전자 치료학과 교수이자 GOSH 명예 면역학 컨설턴트)는 "이전에 우리는 공격적인 혈액암을 앓는 어린이들에게 정밀 유전자 편집을 적용하여 유망한 결과를 보여준 바 있으며, 이번에 더 많은 환자를 대상으로 한 연구는 이러한 치료법의 효과를 확인시켜 줍니다. 우리는 범용 또는 '기성품' 염기 편집 CAR T 세포가 매우 저항적인 CD7+ 백혈병 사례를 찾아 파괴할 수 있음을 보여주었습니다."라고 말했습니다.

그는 덧붙여 말했습니다. "병원과 대학의 여러 팀이 참여했으며, 환자들이 완치된 것을 모두 기뻐하고 있지만, 동시에 일부 어린이들의 결과가 기대에 미치지 못했다는 점을 깊이 안타까워하고 있습니다. 이러한 치료는 강도 높고 힘든 과정이며, 환자와 가족들은 각 경험에서 최대한 많은 것을 배우는 것이 중요하다는 점을 기꺼이 인식해 주셨습니다."

표준 치료에 반응하지 않는 환자들에게 새로운 희망이 생겼습니다.

GOSH의 연구 책임자이자 골수 이식 전문의인 롭 치에사 박사는 "T세포 백혈병을 앓는 대부분의 어린이는 표준 치료에 잘 반응하지만, 약 20%는 그렇지 않습니다. 이러한 환자들에게는 더 나은 치료법이 절실히 필요하며, 이번 연구는 이 희귀하지만 공격적인 혈액암 진단을 받은 모든 환자에게 더 나은 예후에 대한 희망을 제공합니다."라고 말했습니다.

"앨리사가 점점 더 강해지는 모습을 보는 것은 정말 놀랍고, 그녀의 끈기와 GOSH의 수많은 사람들의 헌신을 보여주는 증거입니다. 골수 이식, 혈액학, 병동 직원, 교사, 놀이 치료사, 물리 치료사, 실험실 및 연구팀 등 여러 분야의 팀워크는 환자들을 지원하는 데 필수적입니다."

KCH의 혈액학 전문의인 데보라 얄롭 박사는 "치료가 불가능해 보였던 백혈병을 완치시키는 놀라운 반응을 보았습니다. 이는 매우 강력한 치료법입니다."라고 말했습니다.

이번 자금 지원을 통해 더 많은 T-ALL 환자들이 치료를 받을 수 있게 됩니다.

본 임상시험은 GOSH(Great Ormond Street Hospital)의 후원을 받으며, 의학연구위원회(Medical Research Council), 웰컴 재단(Wellcome Foundation), 국립보건임상연구소(NIHR)의 지원을 받습니다. NHS(영국 국민보건서비스) 진료 대상 환자 중 참여에 관심 있는 분들은 담당 의료진과 상담하시기 바랍니다.

GOSH 자선단체는 추가로 10명의 T-ALL 환자 치료를 지원하기 위한 기금도 마련했습니다. 200만 파운드가 넘는 이번 투자는 임상시험 참여 기회를 확대하고, 최첨단 연구를 발전시키기 위해 설계된 새로운 소아암 센터 건립을 위한 GOSH 자선단체의 모금 캠페인에 기여할 것입니다.

알리사의 회복은 지속적인 발전에 영감을 주고 있습니다.

현재 16세인 알리사 태플리는 세계 최초로 염기서열 편집 세포 치료를 받은 사람이 되었습니다. 그녀는 2022년 백혈병이 더 이상 검출되지 않았지만 지속적인 관찰을 받고 있을 때 자신의 이야기를 공개했습니다. 이후 그녀는 장기 추적 관찰 단계로 넘어갔으며 친구들과 함께 일상생활을 활발히 하고 있습니다.

그녀는 수개월 동안 반복되는 바이러스성 질환과 피로 증세를 보인 후 2021년 5월 T세포 백혈병 진단을 받았습니다. 화학요법과 1차 골수 이식과 같은 표준 치료는 효과가 없었고, 완화 치료에 대한 논의가 시작되던 중 연구팀이 실험적인 치료법을 제안했습니다.

알리사는 "연구에 참여하기로 한 건, 설령 저에게 효과가 없더라도 다른 사람들에게는 도움이 될 수 있을 거라고 생각했기 때문이에요. 몇 년이 지난 지금, 그 방법이 효과가 있었다는 걸 알게 됐고 저는 정말 잘 지내고 있어요. 십 대 때 해야 할 일들을 다 해봤죠."라고 말했다.

"요트도 타 봤고, 에든버러 공작상 프로그램을 하면서 집을 떠나 지내기도 했지만, 학교에 가는 것조차 제가 아팠을 때 꿈꿔왔던 일이에요. 어떤 것도 당연하게 여기지 않아요. 다음 목표는 운전면허를 따는 거고, 궁극적인 목표는 연구 과학자가 되어 저와 같은 사람들에게 도움이 될 수 있는 다음 세대의 중요한 발견에 기여하는 거예요."

연구 인프라 및 지속적인 지원

BE-CAR7 세포는 UCL 그레이트 오몬드 스트리트 아동 건강 연구소에서 카심 교수(GOSH 명예 컨설턴트로도 활동)가 주도한 장기 연구 프로그램을 통해 개발되었습니다. NIHR, 웰컴 재단, 의학 연구 위원회 및 GOSH 자선 재단의 지원은 혁신적인 유전자 편집 치료법 개발을 촉진하는 데 도움이 되었습니다.

현재 연구팀은 UCL과 GOSH가 협력하여 설립한 자이드 아동 희귀질환 센터에서 활동하고 있으며, 이 센터는 2014년 파티마 빈트 무바라크 왕세자비가 고(故) 셰이크 자이드 빈 술탄 알 나얀을 기리기 위해 기증한 6천만 파운드를 통해 건립되었습니다.

연구진은 앤서니 놀란과 자원 혈액 및 줄기세포 기증자, 그리고 이 연구에 참여하기로 선택한 환자와 가족들에게 감사를 표했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/12/251211040438.htm