[한국기술뉴스] 서울대학교 생명과학부/유전공학연구소 성노현 교수와 나진우 연구원은 암조직 내에서 CD8 T세포의 탈진과정을 억제하고, 이들 세포의 암세포 사멸 능력을 높여주며, 이미 탈진된 CD8 T세포를 재활성화 시킬 수 있는 유전자를 최초로 규명하여 11월 25일 ‘사이언스(Science)’의 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 온라인 판에 발표하였다.

성 교수와 나 연구원은 암 조직에 침투한 CD8 T 세포 활성을 조절하는 핵심 인자로 KLF4 가 작용하며, KLF4 를 통해 CD8 T 세포가 암 조직 내에서 탈진되지 않고 효과적으로 암세포를 제거할 수 있음을 최초로 증명하였다. 또한, KLF4 가 발현된 CD8 T 세포는 분열이 증가하여 증식함과 더불어 암세포 제거에 필수적인 세포독성물질의 분비가 크게 증가하였던 반면, KLF4 발현이 결손된 CD8 T 세포의 경우, 세포독성물질의 분비 및 세포증식이 감소하였다.

뿐만 아니라, 암조직 내에서 이미 탈진되어 세포사멸 기능을 소실한 CD8 T세포에 KLF4를 발현 유도하였을 때, 이들 세포가 소생되어 세포사멸 기능이 다시 활성화되는 것을 확인하였다. 이는 그 동안 탈진된 세포는 그들의 유전체가 후성유전적으로 변경되어 고정되어 있어, 이들을 재활성화시켜 사멸 기능을 회복할 수는 없을 것으로 믿어 왔던 것을 뒤집는 획기적 결과이다. 이와 더불어, 임상적으로도 실제 암환자에서 KLF4 발현이 높을수록 이들의 생존 예후가 뛰어나며, KLF4의 발현이 높을수록 면역관문억제제의 치료 효과도 크게 증가하는 것으로 나타났다.

본 연구는 암 조직 내로 침투하는 CD8 T 세포가 지속적으로 활성을 높게 유지하는 데에 KLF4 가 필수적이라는 것과, 대다수의 CD8 T 세포들은 탈진 현상을 겪으며 KLF4의 발현을 계속 유지하지 못하고 활성을 잃어버린다는 것, 그리고 KLF4의 발현으로 암조직 내에서 이미 탈진된 세포를 소생시킬 수 있다는 것을 최초로 증명함으로써, 이를 활용한 면역세포치료제 개발의 새로운 전환점을 마련한 것으로 평가된다. 특히, 고형암 치료를 위하여 현재 개발 진행 중인 암침윤 T세포 (TIL) 이용 면역세포치료 기술, CAR-T 면역치료기술, 혈액 CD8 T세포 (PBTL) 활용 치료기술 등이 반드시 확보해야 하는 탈진현상극복을 위한 핵심 플랫폼기술로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 과학기술정보통신부와 면역세포치료기술 개발 벤쳐회사인 메드진테라퓨틱스(MedGene Therapeutics, Inc)의 지원을 받아 수행되었다.