암환자에게 면역세포치료에 대하여

 

암환자에게 면역세포치료에 대하여

 

 

백혈구는 과립구와 림프구로 구성되어 있습니다.
과립구는 진균, 대장균, 오래된 세포의 사체 등 커다란 이물질을 먹어 치웁니다. 이 과립구는 호중구, 호산구, 호염기구로 나누어지는데 과립구의 95%는 호중구이기 때문에 보통 과립구라고 하면 호중구를 말한다고 보면 됩니다.
과립구가 활동을 끝내면 조직의 점막에서 활성산소가 방출되어 죽게 됩니다. 과립구에서 나오는 이 활성산소가 암 등의 질병을 일으키는 원흉입니다. 강한 산화력을 가진 활성산소가 조직을 파괴해 버리기 때문입니다.
이때 과립구의 양이 정상이라면 걱정할 필요가 없지만 과립구가 너무 많으면 활성산소도 많이 발생하여 조직에 궤양이나 염증이 일어나기 쉬워집니다. 암도 이 활성산소에서 비롯하는 것임은 말할 것도 없습니다.

과립구와 나란히 백혈구를 구성하는 림프구는 바이러스 등의 작은 이물질을 공격합니다.
이때 체내에 침입한 이물질을'항원'으로 인식하면, 항원을 무독화하는 단백질을 만들어 대응하는데, 이것이 바로 '항체'입니다. 림프구에는 T세포, B세포, NK세포, NKT세포(흉선외분화T세포) 등이 있고, 이상이 생긴 자신의 세포(암세포, 노화세포, 말라리아 감염세포, 바이러스 감염세포 등)를 공격합니다. 또한, 외부에서 침입하는 바이러스, 세균, 꽃가루, 벼룩과 같은 작은 이물질도 공격합니다.

그런데 백혈구에는 95%를 차지하는 과립구와 림프구 외에도 5%를 차지하는 대식세포라는 세포가 있습니다. 대식세포는 커다란 이물질을 먹기도 하고, 세포에서 나온 노폐물을 먹기 때문에 탐식세포라고도 합니다. 이물질을 먹고 적을 인식한 대식세포는 그것을 과립구와 림프구에 연락합니다. 이 연락을 받아 과립구와 림프구는 활성화하여 이물질을 배제하는 작용을 하는 것입니다.
대식세포는 혈액 속에만 분포되어 있는 것이 아닙니다. 혈액 속을 돌아다니며 염증부위를 발견하는 것이 단구(單球)라고 하는 대식세포인데 폐에는 마크로파지, 간에는 쿠퍼세포, 뇌에는 신경교세포라고 부르는 대식세포가 있습니다.

이와 같은 협동작용으로 우리의 몸은 암이나 그 외 다른 질병에서 벗어나는데, 이 연계가 무너지거나 그 힘이 떨어지면 병이 생기는 것입니다. 이른바 면역력이 저하된 상태가 되는 것입니다.
우리의 몸 안에서는 항상 암세포가 생성되고 있지만, 정상적인 면역체계는 암세포 증식을 억제하여 건강한 상태를 유지시켜줍니다. 이런 암 증식을 억제하는 역할을 하고 있는 것이 림프구이며, 대식세포, 수지상세포 등이 암세포를 인식하여 그 정보를 림프구에 전달합니다. 정보를 받은 림프구는 활성화하여 암세포를 공격, 파괴합니다.

하지만 면역력이 저하되면 체내에서 림프구가 활성화되지 못하고 암세포를 원활하게 제거할 수 없게 됩니다. 이때 체내에서 림프구가 활성화되는 대신 체외(시험관 내에서)에서 림프구를 활성화, 증식하고 이 활성화된 림프구를 몸속에 주입함으로써 암을 치료하는 것이 면역세포치료입니다.

환자 본인에게서 채취한 혈액에서 림프구를 분리하여 특수배양과정을 이용하여 약 2주간 배양합니다. 림프구는 인터루킨-2(IL-2)와 항CD3항체에 의해 자극되어 활성화 증식을 시작합니다.
면역세포치료의 장점은 환자 본인의 림프구를 다시 주입해주는 것이기 때문에 환자의 신체에 대한 부담이나 거부반응이 적고 화학치료(항암제)과 같은 심각한 부작용을 일으키지 않는 것이 특징입니다.

면역세포치료는 암 수술 후 암의 재발을 막고, 삶의 질을 개선하며, 암 증식을 지연시키는 효과가 있습니다. 즉, 수술을 통해 큰 암 조직을 절제한 뒤 항암치료나 방사선 치료와 병행하거나 치료가 끝난 후에 추가적으로 면역세포치료를 시행하면 미세하게 남아있는 잔존 암을 제거하여 재발을 방지하는데 효과적입니다.

수술은 암 조직을 제거하는 가장 효과적인 치료 중 하나입니다. 그러나 수술을 통해 눈에 보이는 큰 암 조직과 전이가 의심되는 주변 조직을 절제하여도 실제 눈에 보이지 않는 암세포가 잔존하고 있을 가능성이 높습니다. 남아있는 작은 암세포가 후일 재발의 원인이 되는데, 경우에 따라 암이 발생한 부위가 아닌 몸 속 다른 곳에 숨어있을 수 있습니다. 이때 면역세포치료를 통해 전신의 미세암을 제거하면 재발 방지에 효과적입니다.

또한 면역세포치료는 수술로 인한 면역력 저하를 신속하게 복구해 줍니다. 수술 전이나 수술 후에 혈액을 채취하여 수술 후 언제든지 면역세포치료를 받을 수 있습니다.
수술 전에 미리 채혈을 시행하고 수술 후 조기에 면역세포치료를 시작하는 것이 매우 유리합니다. 또한, 표준 치료와 병행하여 더욱 효과를 기대할 수 있습니다.

면역세포치료를 통해서 조기 암(I기~II기)의 경우에는 암의 재발과 전이의 위험을 줄여주고, 또 다른 암을 예방해 줄 수 있으며, 진행 암(III기~IV기)의 경우에는 암의 진행을 늦추고 환자의 삶의 질을 개선시킬 수 있습니다.

화학항암치료(항암제) 전이나 항암제 휴약 기간 중 백혈구 수가 회복되었을 때 혈액을 채취하여 항암치료와 면역세포치료를 병행할 수 있습니다.
항암제는 빠르게 증식하는 암세포에 효과가 좋은 것으로 알려져 있습니다. 그러나 항암제에 저항성이 있는 암세포는 살아남게 됩니다. 또한 모처럼 항암제에 의해 암세포가 약해져 박멸할 수 있는 절호의 기회이지만, 항암치료로 인해 몸의 면역력도 떨어져 있어서 완벽한 암세포의 박멸이 어렵습니다. 이때 면역세포치료를 시행하면 항암제에 저항성이 있는 암세포와 약해진 암세포를 효과적으로 제거할 수 있습니다.
또한 면역세포치료는 항암치료로 인해 저하된 면역력을 신속하게 복구하여 항암제로 인한 부작용을 줄여주거나 부작용에서 회복되는 기간을 줄여줍니다.

방사선치료는 수술과 달리 치료를 위해 장기 등에 손상을 가하지 않기 때문에 상대적으로 장기 보존(모양 및 기능)이 가능합니다.
또한 항암치료가 전신적인 치료이면서 전신적인 부작용을 일으키는 반면, 방사선치료는 부분적인 방사선 조사를 통해 치료 효과를 얻는 국소 치료로 전신적인 부작용을 일으킬 가능성이 더 적습니다. 방사선치료를 통해 암세포를 사멸시키는 치료를 하지만 죽지 않은 암세포와 방사선치료로 약해진 암세포를 최종적으로 처리하는 것은 면역세포로 알려져 있습니다.
면역세포치료를 병용하는 것으로 암 세포를 처리하는 과정에서 항원 인식이 높아져 방사선치료의 효과를 더욱 높이는 것을 기대할 수 있습니다.

일반적인 치료(수술, 항암제 투여, 방사선 조사)와 함께 어느 시기에서든 면역세포치료를 행할 수 있으며, 높은 치료 효과를 기대할 수 있지만, 모든 암에 적용하는 것은 아니고, 더욱 효과적인 치료 효과를 얻기 위해서 암의 상태에 따라 치료방법에 차이가 있을 수 있기 때문에 전문가와 면밀히 상담하실 것을 권합니다.

 

 

김진목 | 부산대병원 통합의학센터 교수 신경외과전문의
저서 <위험한 의학 현명한 치료> <건강한 사람들의 7가지 습관> 등 기사입력: 2013년07월31일14시01분

 

 

T세포도 설탕 공급 차단되면 감마 인터페론 생산 못해

 

세인트루이스의 워싱턴대학 의대 연구진은 암세포가 설탕을 탐하는 것이 면역세포 기능에 심각한 결과를 초래하는 듯한 것을 알게 되었다. 이들 연구진은 T세포란 중요한 면역세포에 설탕이 공급되는 것을 차단하자 T세포가 더 이상 감마 인터페론을 생산하지 않는 것을 발견한 것이다. 감마 인터페론은 종양과 일부 감염과 싸우는 데 중요한 염증성 물질이다.

병리학 및 면역학 조교수인 에리카 피어스는 T세포가 종양으로 들어갈 수는 있지만 유감스럽게도 암세포를 죽이지 못하는 경우가 흔하다고 밝혔다. 그녀는 감마 인터페론을 만드는 능력을 상실하는 것이 T세포가 종양을 죽이지 못하는 한 가지 이유가 될 수 있다고 부언했다. 당대사가 인터페론 생산에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 보다 더 많이 알게 되면 우리는 T세포 기능을 향상시켜 종양과 싸우는 치료제를 개발할 수도 있을는지 모른다고 그녀는 말했다.

피어스에 의하면 감마 인터페론 생산을 억제하는 것은 과학자들이 T세포가 지나치게 많은 염증을 유발하는 자가면역 질환을 치료하는데도 도움을 줄 가능성이 있다고 한다.

피어스는 T세포의 물질대사에 관한 연구를 통해 통찰력을 얻었다. 대부분의 세포와 마찬가지로 T세포는 산화적 인산화란 효율적인 과정을 이용하거나 혹은 유산소성 해당작용이란 덜 효율적인 경로를 이용해서 에너지를 만들 수 있다. 세포들은 보통 산화적 인산화를 통해 에너지 대부분을 만들어내지만 그렇게 하기 위해서는 산소가 필요하다. 만약 산소가 부족하게 되면 대부분의 세포들은 유산소성 해당작용으로 전환해서 에너지를 만들어낸다. 당수치가 낮아도 세포들은 산화적 인산화를 이용해서 에너지를 만들어내게 된다.

과학자들이 그 이유를 확실히 알지는 못하지만 T세포를 포함한 많은 세포들은 빠르게 증식할 필요가 있을 때는 유산소성 해당작용으로 전환한다. T세포는 침입자나 종양에 반응하기 시작할 때 신속하게 증식하고, 과학자들은 세포가 유산소성 해당작용으로 전환하는 것이 이런 증식과정에 필수적인 것으로 추측하고 있다.

이번 연구를 실시하기 위해 피어스 실험실의 연구원으로 논문의 제1 저자인 치하오 창은 시험관 속의 T세포들이 이용할 수 있는 자원을 통제할 수 있는 시스템을 설치했다, 세포들이 이용할 수 있는 설탕을 조절하면 세포들은 산화적 인산화를 이용하거나 아니면 유산소성 해당작용을 이용할 수밖에 없었다. 기존의 견해는 T세포가 증식할 때에는 해당작용을 이용하는 것이었는데, 우리는 그게 사실이 아니고 T세포들이 증식할 때에 산화적 인산화도 사용할 수 있는 것을 발견했다고 치하오 창은 밝혔다.

T세포에 설탕 공급, 염증성 물질 생산 2배 증가
T세포들은 증식이 시작된 이후에는 에너지를 만드는 2가지 방법 중 1가지를 이용해서 증식을 할 수 있다. 그러나 과학자들이 강제로 T세포가 유산소성 해당작용으로부터 산화적 인산화로 전환하도록 만들면 1가지 문제가 발생했다. 즉 해당작용을 못하도록 해도 해당작용에 관여하는 단백질들이 사라지지 않는 것이다. 이들 단백질은 안정적이어서 세포 속에서 버티면서 다른 과정에 참여할 수가 있는 것이다. 이들 단백질 중 하나인 GAPDH가 감마 인터페론의 생산을 억제할 수가 있기 때문에 T세포 속에서는 이게 문제가 될 수가 있다고 피어슨은 밝혔다.

배양접시에 정기적으로 다량의 설탕을 소비하는 암세포를 T세포와 함께 두었더니 염증성 물질을 만들어내는 T세포의 능력이 저해되었다. 그러나 연구진이 T세포에 막바로 설탕을 공급하니 그런 염증성 물질의 생산이 2배로 증가했다. 이게 마치 켜고 끄는 스위치와 같아서 우리는 그냥 스위치를 켜거나 꺼서 설탕 공급을 조절하면 된다고 피어슨은 설명했다.

T세포는 흔히 종양이나 염증이나 감염이나 어디든지 갈 수가 있지만 때로는 아무 것도 하지 않는다. T세포가 게으름을 피우는 것이 만약 동일한 스위치가 관련되어있는 것을 우리가 확인할 수 있다면 우리는 그런 태만한 T세포들을 다시 부지런한 투사로 만들 수 있는 방법을 찾을 수 있을는지도 모른다고 피어슨은 부언했다.

출처: C. Chang et al., "Posttranscriptional Control of T Cell Effector Function by Aerobic Glycolysis" Cell, 153(6):1239-1251