안녕하세요, 라브입니다.
이번 글에서는 cancer-immunity cylce (암 면역 주기)에 대하여 알아보겠습니다.
| Cancer-immunity cycle이란?
Cancer-immunity cycle이란 면역 체계(immune system)이 암 세포를 알아차리고 공격하는 일곱 단계를 일컫습니다.
일반적으로 암 환자들에게는 여러 이유로 암 면역 주기가 정상적으로 작동하지 않기 때문에 체내의 면역 체계가 암 세포를 원활하게 없애지 못합니다.*
면역항암요법은 이러한 암 환자의 면역 체계를 정상화시키고, 암 면역 주기가 정상적으로 작동하여 암 세포를 죽일 수 있도록 돕는 항암요법입니다.
즉, 암 면역 주기에 대한 이해가 면역항암요법에 대한 이해도 높일 수 있습니다.
| Cancer-immunity cycle 7 steps
먼저 암 면역 주기의 각 단계에 대해 알아보겠습니다.
1. Release of cancer cell antigens (tumor-associated antigens, TAA)
종양으로부터 암과 관련된 항원인 종양연관항원(TAA)이 나오게 됩니다.
정상 세포에서도 발현이 되나 암 세포에서 특히 많이 발현되므로 암 세포에 대한 biomarker로 활용할 수 있습니다.
2. Presentation of cancer cell antigens
발현된 항원은 면역 세포인 dendritic cell (수지상 세포)에 잡혀 항원을 나타낸 세포를 형성합니다.
이를 APC, antigen-presenting cell이라 합니다.
3. Priming and activation
APC는 림프절(lymph node)에서 prime(성숙)되어 effector T cell (효과기세포)을 활성화시킵니다.
4. Trafficking of T cells to tumors
활성화된 effector T cell은 종양으로 이동합니다.
5. Infilltration of T cells into tumors
T cell이 종양 내부로 들어갑니다.
6. Recognition of cancer cells by T cells
종양 내부로 들어간 T cell들이 암 세포를 알아봅니다.
7. Killing of cancer cells
T cell이 암 세포를 공격하여 죽입니다.
| Cancer-immunity cycle and cancer immunotherapy strategies
앞서 언급드렸듯 암 환자는 암 면역 주기가 정상 작동하지 않아 면역 체계가 암을 없애기 쉽지 않습니다.
따라서 면역항암요법을 통해 암 면역 주기를 도울 수 있는데, 암 면역 주기와 관련하여 어떤 면역항암요법이 가능한지 알아보겠습니다.
1. Promoting TAA release induced by ICD
cancer-immunity cycle은 첫 번째로 종양에서 종양연관항원(TAA)이 방출되어야 합니다.
그런데 종양에서 방출되는 TAA의 농도가 낮아 면역 체계가 암인지 인식하지 못할 수 있습니다.
이를 돕기 위해 immunogenic cell death (ICD), 즉 면역활성 세포 사멸을 유도할 수 있습니다.
ICD로 사멸되는 세포는 항원을 만들어내기 때문에 의도적으로 면역 반응을 일으킬 수 있습니다.
이를 위해 chemotherapy, photothermal therapy, photodynamic therapy 등 ICD 유도가 가능한 다양한 치료 요법이 사용될 수 있습니다.
2. Increasing presentation of APCs
항원을 제시한 세포의 수를 증가시킬 수도 있습니다.
면역학적 보조제 (immunological adjuvant) 또는 항원을 주입함으로써 APC의 숫자를 증가시키는 것입니다.
이러한 방법으로 APC의 숫자를 증가시키면 활성화되는 effector T cell의 숫자도 증가하여 면역 체계를 더욱 활성화시킬 수 있습니다.
3. Enhancing activation of T cells
간접적인 방법 대신 직접적으로 APC의 숫자를 증가시키는 방법입니다.
인공적으로 만든 APC를 주입하여 면역 체계를 보다 활성화시킬 수 있습니다.
4. Regulating TME (tumor microenvironment)
종양미세환경(TME)을 정상적으로 조절하는 방법입니다.
갑자기 웬 종양미세환경이냐 하실 수도 있겠지만, 일반적으로 종양은 면역체계가 침투하기 좋은 환경이 아닙니다.
따라서 면역 체계가 활성화되더라도 effector T cell 등 면역 세포들이 종양 내부로 침투하지 못해 항암 효과를 보지 못하는 경우가 많습니다.
이를 예방하기 위해서 TME-regulating agent 등을 주입함으로써 TME를 면역 억제(immunosuppression)된 환경보다 면역 활성화(immunoactivation)된 환경으로 바꿔주는 것이 좋습니다.
면역 활성화된 종양은 면역 세포가 침투하기 쉬우므로 면역항암효과를 증가시킬 수 있습니다.
5. Enhancing tumor cell recognition
우여곡절 끝에 T cell이 종양 내부로 침투해 암 세포를 만나더라도 암 세포를 알아차리지 못할 수 있습니다.
면역항암제 관련 글에서 설명했듯, T 세포 표면 및 암 세포 표면의 면역 관문(immune checkpoint)가 inhibition되면 암 세포가 면역 체계를 회피할 수 있게 됩니다.
따라서 immune checkpoint blocker (면역관문억제제)를 주입하여 면역 체계가 암 세포를 알아볼 수 있도록 도울 수 있습니다.
이상으로 암 면역 주기와 그에 관련된 면역항암요법에 대하여 알아보았습니다.
감사합니다.
[출처]
*Chen DS, Mellman I. Immunity 39:1 (2013)