전립선 암 항원이 형질 도입된 항원제시세포를 기반으로 한 백신의 항암 효과 연구

Abstract

본 연구에서는 전립선 암 치료를 목적으로 하는 항암 면역 치료 백신에 관한 연구를 수행하였다. 항암 면역 치료는 기존의 항암 치료 방법에 비해 부작용이 적고 우수한 효과를 낼 수 있다는 장점이 있어 더 부각되고 있다. Dendritic cell, B cell, Monocyte와 같은 Antigen presenting cell은 암 항원을 적재하여 체내에서 항암 면역반응을 유도할 수 있다는 특징이 있기 때문에, 항암 면역 치료 백신을 개발하는데 사용되어 왔다. Dendritic cell은 강한 면역원성을 갖고 있어, 주로 항암 면역 치료 백신 개발에 이용되어 왔으나, 체내에 존재하는 수가 적어 얻기 어렵고, 생산 비용이 크다는 단점이 있다. B cell과 Monocyte는 Dendritic cell에 비해 면역원성은 낮으나, 체내에 풍부하게 존재하고 얻기 쉬운 장점이 있어 본 연구실에서는 이를 기반으로 한 항암면역치료백신을 연구해왔다. 본 연구실에서는 B cell과 monocyte의 낮은 면역원성을 보완하기 위해 NKT cell의 ligand인 alpha-galactosylceramide를 이용하여 면역반응을 증진시키고, adenovirus를 이용해 tumor antigen을 B cell 과 Monocyte에 효과적으로 도입하여 다양한 암 종에서의 항암 면역 치료 백신 연구를 수행했다. 이번 연구에서는 본 연구실에서 개발한 B cell과 Monocyte를 이용하는 항암 면역 치료 백신을 이용하여 전립선 암을 치료하기 위한 항암 면역 백신 개발을 수행하였다. 인간 전립선 암에서 많이 발현되는 항원인 human prostatic acid phosphatase(hPAP)를 발현하는 변형된 adenovirus를 제작하여 항암면역치료백신을 제작하고 이 백신의 항암효과를 확인하였다. 우선 제작한 adenovirus가 hPAP을 발현하는지 확인하는 실험을 진행하였고 mouse와 human의 B cell과 monocyte에 adenovirus를 감염시켰을 때 hPAP의 mRNA expression이 발현되는 것을 통해 제작된 adenovirus가 B cell과 monocyte에 감염되고 감염됨으로써 원하는 암 항원이 발현되는 것을 확인하였다. 그 후에 이 백신이 암 항원 특이적인 cytotoxic T cell 반응을 유도할 수 있는 지 알아보기 위해서 in vivo CTL assay를 진행하였다. 그 결과 vaccination한 group에서만 항원 특이적인 lysis가 유도되는 것을 볼 수 있었다. 또한 hPAP을 발현하는 tumor cell line을 활용하여 mouse에 이식하고 vaccination한 후 암의 성장을 관찰했을 때 효과적으로 암의 성장을 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 이 백신이 human에서도 효과가 있는지 알아보기 위해서 human peripheral blood mononuclear cell(PBMC)을 사용해 ELISPOT을 진행하였다. 그 결과 백신과 co-culture한 PBMC group에서 IFN-γ+한 spot의 수가 naïve group에 비해 더 증가된 것을 볼 수 있었고 이것으로 human PBMC에서도 백신에 의해 T cell response가 유도되는 것을 볼 수 있었다. 이번 연구를 통해서 hPAP를 발현하는 전립선 암 환자에 본 연구에서 개발한 NKT 세포 ligand를 적재하고 hPAP을 발현하는 B cell 과 monocyte를 기반으로 하는 백신을 투여한다면 효과적인 항원 특이적인 면역반응을 유도하여 효과적인 항암 효과를 보일 것으로 기대해 볼 수 있다.