암 극복 위한 T세포 지도가 그려지다
21개 암 유형 따라 316명 환자로 부터 39만 여개 T세포 분석…특이성 높은 면역항암제 개발 기대
입력 2022.01.17 06:00 수정 2022.01.17 06:16
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종양침윤 T세포의 단일세포 팬암(Pan-cacer) 연구 결과가 공개됐다. 면역유형에 따른 T세포를 표적으로 하는 진단 및 치료, 새로운 면역치료 전략에 활로가 열릴 것으로 전망된다.
 
▲Science, 'Pan-cancer single-cell landscape of tumor-infiltrating T cells'
 
최근 종양침윤 T세포(Tumor-infiltrating T cells)의 기능을 활용한 면역항암제가 많은 암 환자 치료에 사용되고 있다. 그러나 임상적인 효과는 암 유형에 따라 큰 편차를 보이는 것으로 나타났다. 

또한 다양한 암 유형 및 종양 미세환경(Tumor Microenvironments, TME)에 따라 T세포의 공통점과 차이점에 대한 분석이 이뤄지고 있으며, 이러한 종양침윤 T세포에 대한 상세한 정보는 면역치료제 및 면역치료기술 개발에 기여할 수 있을 것으로 평가되고 있다.

이에 생명공학정책연구센터는 Science지에 게재된 'Pan-cancer single-cell landscape of tumor-infiltrating T cells' 연구 논문을 통해 향후 T세포를 표적으로 하는 암 극복에 한 걸음 다가설 것에 대한 기대를 전했다.

보고서와 해당 논문에 따르면 종양 미세환경(TME)은 각기 다른 종류의 면역세포를 포함하고 있으며, 구성, 기능, 역할이 현재까지 명확하게 밝혀지지 않았다. 중국 베이징대학 Zheng과 연구팀은 300명 이상의 암 환자에서 확보한 21가지 암 유형에서 단일세포 RNA 시퀀싱(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq) 등을 통해 T세포 유형을 분석 및 분류했다.

연구팀은 고해상도의 전체-종양 T세포 아틀라스(high-resolution pan-cancer T cell atlas)를 구축하기 위해, 다양한 암 유형의 환자에게서 종양, 조직(para-cancerous Tissue), 혈액 샘플을 채취해 단일세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq)을 분석했다. 추가로 공개된 scRNA-seq 데이터 세트를 수집하고, 다양한 데이터들의 교란요인과 배치 효과를 보정해 통합했다. 또한 암 유형에 따른 T세포의 특징과 다양한 특성을 조사하기 위해 다양한 계산 방법(Computational methods)을 적용했다.

CD8+ T세포의 경우, 주요 잠재적 종양 반응성 T세포(potentially Tumor-Reactive T cell, pTRT)는 탈진 T세포(exhausted T cell)였으며, 높은 이질성을 나타냈다. 또한 말단 탈진 T세포와 자연살해 유사 T세포(Natural Killer-like T cell), Tc17 세포(Type 17 CD8+ T cell), CD8+ 조절 세포(CD8+ Treg cells) 사이에 상태 전이(State Transitions)를 주목했으나, 이러한 전환은 특정 암에서만 발생하는 것으로 나타났다.

CD4+ T세포의 경우, 여포 보조 T세포(follicular helper T cell, Tfh)에서 유래한 Tfh와 Th1(T helper 1) 이중기능 T세포도 주목할만한 종양 반응성 T세포(pTRT)로 나타났으며, 이는 종양 돌연변이부담(Tumor Mutation Burden, TMB)과 상관관계가 있는 것으로 확인됐다.

또한 잠재적 종양 반응성 T세포(pTRT)의 전사 프로그램(Transcription Program)이 종양 미세환경(TME)에서 형질전환 생장인자β(Transforming Growth Factor-β, TGF-β)와 인터페론(Interferon, INF)을 변형함으로써 영향을 받을 수 있음을 발견했다.

특히 종양침윤 T세포(Tumor-infiltrating T cell)의 구성에 따라 고빈도 말단 탈진 CD8+ T세포(terminal exhausted CD8+ T cell) 그룹과 고빈도 조직 상주 기억 CD8+ T세포(Tissue-resident memory CD8+ T cell) 그룹으로 암환자를 구분할 수 있으며, 환자 생존율 및 면역관문 차단(Immune checkpoint blockade)에 대한 반응과 같은 임상적 특성과 상관관계가 있는 것으로 나타났다.

이를 통해 암 환자에서 여러 잠재적 종양 반응성 T세포(pTRT) 집단이 확인됐고, pTRT의 상태는 종양 미세환경(TME)에 따라 극명확한 차이를 나타내는 것으로 확인됐다.

생명공학정책연구센터는 보고서를 통해 “해당 연구는 암 유형에 대한 체계적인 비교를 통해 다른 TME에서 T세포 상태의 공통점과 차이점을 제시했다”라며 “종양침윤 T세포에 대한 상세한 정보는 면역치료제와 면역요법 개발을 촉진할 수 있을 것으로 예상된다”고 전했다.

또한 “이번 연구를 통해 제안된 면역유형은 T세포를 표적으로 하는 치료 및 진단 전략, 면역치료에 의한 암 극복에 도움이 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.
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