수년 동안 암치료의 기초는 수술, 화학요법 및 방사선요법이었다. 지난 20년 동안 이마티닙 (Gleevec®) 및 트라스투주맙(Herceptin®)과 같은 표적요법(주로 그 세포에서 주로 보이는 특정 분자 변화를 원함으로써 암 세포를 표적으로 하는 약물)은 많은 암에 대한 표준 치료법으로 자리 잡았다.    

그러나 지난 몇 년 동안 암치료에 있어 많은 사람들이 3세대 항암제라고 부르는 면역요법(환자의 면역 시스템의 힘을 흡수하고 강화시키는 요법)이 등장했다.

급성장하는 면역요법 접근법을 ACT(Adaptive Cell Transfer)라고 한다. 암을 치료하기 위해 환자 자신의 면역세포를 수집하고 사용하는 방법이다. ACT에는 여러 가지 유형이 있지만 임상개발에서 가장 발전한 것은 CAR-T 세포요법이다.

최근까지 CAR-T 세포요법의 사용은 주로 진행된 혈액암 환자에서 소규모 임상시험으로 제한되어왔다. 그럼에도 불구하고 이러한 치료는 다른 모든 치료가 중단된 일부 환자(어린이와 성인 모두)에서 발견한 놀라운 반응 때문에 연구자와 대중의 관심을 끌었다.

2017년에 2개의 CAR-T 세포요법이 FDA(미국식품의약국)에 의해 승인되었으며 하나는 급성 림프구 백혈병(ALL)을 가진 어린이를 치료하기 위한 것이고 다른 하나는 진행성 림프종을 가진 성인을 위한 것이었다. 

CAR-T 세포요법의 작동방식
면역계는 세포 표면에 항원이라고 불리는 단백질을 발견함으로써 신체의 이물질을 인식한다. T세포라고 불리는 면역세포는 외래 항원에 부착하고 이물질을 파괴하기 위해 면역계의 다른 부분을 촉발시키는 ‘수용체’라고 불리는 자체 단백질을 가지고 있다.

항원과 면역 수용체의 관계는 자물쇠와 열쇠와 같다. 모든 잠금장치가 올바른 키로만 열 수 있는 것처럼 각 외부 항원에는 고유한 면역 수용체가 있으며 이것이 서로 맞아야 결합 할 수 있다. 암세포에도 항원이 있지만 면역세포에 올바른 수용체가 없으면 항원에 부착하여 암세포를 파괴할 수 없다.

키메라 항원 수용체(CAR-T)
CAR-T 세포요법에 사용된 T세포는 인공 수용체(키메라 항원 수용체 또는 CAR이라 함)를 첨가함으로써 실험실에서 변화된다. 이를 통해 특정 암세포 항원을 더 잘 식별 할 수 있다. 상이한 암은 상이한 항원을 가지므로 각각의 CAR은 특정 암의 항원에 대해 만들어진다. 예를 들어 특정 종류의 백혈병 또는 림프종은 CD19라고 하는 암세포 외부에 항원이 있다. 이러한 암을 치료하기 위한 CAR-T 세포요법은 CD-19 항원에 연결되도록 만들어지며 CD19 항원이 없는 암에는 효과가 없다. CAR-T 세포를 만들기 위해 환자 자신의 T세포가 사용된다.

《CAR-T 세포요법 받기》

① T세포 수집
먼저 백혈구(T세포 포함)는 백혈구 제거(leukapheresis)라는 절차를 사용하여 환자의 혈액에서 제거된다. 이 과정에서 환자는 보통 침대에 누워 있거나 안락의자에 앉아 있다. 혈액이 한 라인을 통해 백혈구가 제거 된 후 다른 라인을 통해 혈류로 다시 들어가기 때문에 두 개의 IV라인이 필요하다. 환자는 시술 중에 2-3시간 동안 계속 치료실에 머물러 있어야 한다.  백혈구 제거 중에 칼슘 수치가 떨어지면 마비와 따끔거림 또는 근육경련이 발생할 수 있다. 이것은 입이나 정맥주사를 통해 제공 될 수 있는 칼슘으로 쉽게 치료할 수 있다.

② CAR-T 세포 만들기
백혈구 제거 절차를 통해 T세포는 분리되어 실험실로 보내지고 특정 키메라항원 수용체 (CAR)를 첨가함으로써 유전자가 변형된다. 이것을 그들을 CAR-T세포로 만든다. 이 요법에 필요한 많은 수의 CAR-T 세포를 만드는 데 몇 주가 걸릴 수 있다.

③ CAR-T 세포 주입 받기
충분한 CAR-T 세포가 만들어지면 암세포에 대한 정확한 공격을 개시하기 위해 환자에게 다시 CAR-T 세포가 제공된다. CAR-T 세포 주입 며칠 전에 환자에게 다른 면역세포의 수를 낮추는 화학요법이 제공 될 수 있다. 이것은 CAR-T 세포가 암과 싸우기 위해 활성화 될 수 있는 더 좋은 기회를 제공한다. CAR-T 세포가 공격 할 암세포가 있을 때 CAR-T 세포가 가장 잘 작동하기 때문에 이 화학요법은 일반적으로 그다지 강력하지 않다. CAR-T 세포가 암 세포와 결합을 시작하면 세포수가 증가하기 때문에 더 많은 암세포를 파괴 할 수 있게 된다.  

《승인된 CAR-T 세포요법》
CAR-T 세포요법은 일부 종류의 림프종 및 재발성 또는 백혈병 치료가 어려운 특정 환자에 대해 FDA승인을 받았다. 더 많은 환자를 치료하기 위해 많은 임상시험이 진행 중이다. 일부 유형의 암에서 한 가지 문제는 단백질이 세포 표면이 아니라 세포 내부에 있기 때문에 CAR-T 세포에 대해 동일한 항원을 갖지 않는다는 것이다. 이것은 CAR-T 세포가 세포로 들어가서 작동하기 위해서는 특별한 ‘갑옷’이 필요하다는 것을 의미 할 수 있다. 이것을 알아내기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

CAR-T 세포치료 부작용
일부 사람들은 특히 CAR-T 세포가 체내에서 증식하여 암과 싸우기 때문에 이 치료로 심각한 부작용을 경험했다. CAR-T 세포가 증식함에 따라 이들은 사이토카인(cytokine)이라 불리는 다량의 화학물질이 혈액으로 방출되게 한다. 이 방출의 심각한 부작용은 치료 후 며칠 동안 매우 높은 발열과 위험한 저혈압을 포함 할 수 있다. 

이를 사이토카인 분비 증후군 또는 CRS라고 한다. 무서운 부작용일 수 있지만 CAR-T 세포가 작동한다는 것을 기억하는 것이 중요하다. 의사는 CAR-T 세포요법에 대해 더 많은 경험을 얻음에 따라 이 부작용을 조기에 인식하는 방법과 치료 방법을 배웠다.

다른 심각한 부작용으로는 부종, 발작 또는 심한 두통을 유발하는 신경독성 또는 뇌의 변화가 있다. 또 다른 문제는 CAR-T 세포가 세균과 싸우는 데 도움이 되는 좋은 B세포의 일부를 제거 할 수 있어 환자가 감염 위험이 높아질 수 있다는 것이다.