빠른 시간 안에 저렴한 비용으로 항종양 수상세포 백신(dendritic cell-based vaccines)을 제조할 수 있는 새로운 기술이 미국 텍사스대학 남서의료센터(Univ. of Texas Southwestern Medical Center)의 과학자들에 의해 개발됐다. 이번 연구 결과는 영국의 저명한 학술지 "네이쳐생물공학(Nature Biotechnology)", 2002년 1월호에 발표됐다.
지금까지 수상세포를 이용한 백신을 제조하기 위해 적용했던 방법은 다음과 같다. 먼저 체내로부터 세균과 바이러스, 암 세포 등에 대해 면역 반응(immune responses)을 유도할 수 있는 수상세포를 분리한다. 그런 다음 이를 페트리디쉬에 배양해 세포를 증식시키는 과정을 거친다. 일단 이 단계까지 마무리되면 배양한 세포를 종양-결합 항원(tumor-associated antigens)에 적재시킨다. 종양-결합 항원은 면역계
(immune system)가 암 세포를 인지하도록 유도하기 때문에 이 같은 과정을 거쳐 암을 인지해 이를 가해하는 백신 개발이 가능해진다.
그러나 이 같은 백신 제조 방법은 많은 비용과 시간이 필요하다는 단점을 갖는다. 또한 이런 이유 때문에 수상세포 백신을 임상연구에 활용하려는 연구도 제한을 받게 된다. 이번 연구는 페트리디쉬가 아닌 피부에서 수상세포를 조작하는 방법을 개발함으로써 비용과 시간 문제를 모두 해결했다. 기존의 방법으로 백신을 만들기 위해서는 약 열흘의 시간이 필요한데 새로운 방법을 적용하면 24시간만에 원하는 백신을 제조할 수 있다고 한다.
수상세포란 특수한 형질의 백혈구 세포로 면역계의 핵심 구성 인자인 T 임파구(T lymphocytes)에 신호를 전달해 면역 반응을 촉발, 증폭시키는 기능을 갖는다. 정상적인 세포의 최외각층인 표피(epidermis)에는 랑게르한스 세포(Langherhans cells)라는 미성숙 상태의 수상세포가 존재하는데, 이를 부착소(hapten)라는 면역 반응 유도 물질에 노출시킴으로써 랑게르한스 세포의 성숙과 성숙한 세포의 표피로부터 임파절
(lymph nodes)로의 이동을 유도할 수 있다.
랑게르한스 세포가 표피로부터 임파절로 이동하는 과정에는 CCR7이라 불리는 수용체(receptor)가 작용한다. 보통 임파 내피세포(lymphatic endothelial cells)는 MIP-3ß라는 케모킨(chemokine)을 생성하는데 이 물질은 CCR7이라는 수용체와 결합을 형성한다. 랑게르한스 세포가 바로 이 수용체를 이용해 표피로부터 임파절로 이동하게 된다.
연구진이 개발한 새로운 기술을 활용하면 MIP-3ß 케모킨을 중합체 간체(polymer rod)에 결합시키는 방식으로 이 물질의 방출 과정을 조작할 수 있다. 피하에 에틸렌-비닐-아세테이트(ethylene-vinyl-acetate)로 구성된 중합체 간체를 삽입해 랑게르한스 세포를 포획할 수 있는 일종의 덫을 만든 것이다. 중합체를 삽입한 후 부착소를 처리하면 랑게르한스 세포의 이동 과정이 유도되고 중합체가 랑게르한스 세포를 묶어 둠으로써 간체 주변에 랑게르한스 세포를 축적시킬 수 있다.
일단 중합체의 가능성을 충분히 확인한 연구진은 종양-결합 항원을 방출하는 중합체 간체를 피하에 삽입하는 두 번째 실험을 시도했다. 이를 통해 랑게르한스 세포가 종양-결합 항원을 임파절에 이동시키고 종양 발달을 저해하는 면역력의 유도가 가능한지 여부를 확인하는데 그 목적이 있었다. 그 결과 전임상 연구 결과이기는 하지만 충분한 활용 가능성을 확인할 수 있었다.
(소스: Bio Online Research News (http://www.bio.com))
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