초록 ▼

암세포는 대부분 non-mutated self-protein을 암 공유 항원 (tumor-associated antigen)으로 발현하고 있으며, 면역회피 기전을 가지고 있기 때문에 암세포 특이적인 면역반응이 암환자의 체내에서 유도되기도 하지만 이러한 면역반응은 암세포의 성장을 완전히 억제하는데 충분하지 못한 것으로 판단하고 있음. 따라서 면역내성을 극복하는 것이 효과적인 항암면역반응을 유도하는데 매우 중요함. 본 연구에서는 암 항원에 대한 강한 면역반응 유도와 함께 면역내성과 암세포의 면역 회피 능력을 극복하여 효과적인 항암면역

암세포는 대부분 non-mutated self-protein을 암 공유 항원 (tumor-associated antigen)으로 발현하고 있으며, 면역회피 기전을 가지고 있기 때문에 암세포 특이적인 면역반응이 암환자의 체내에서 유도되기도 하지만 이러한 면역반응은 암세포의 성장을 완전히 억제하는데 충분하지 못한 것으로 판단하고 있음. 따라서 면역내성을 극복하는 것이 효과적인 항암면역반응을 유도하는데 매우 중요함. 본 연구에서는 암 항원에 대한 강한 면역반응 유도와 함께 면역내성과 암세포의 면역 회피 능력을 극복하여 효과적인 항암면역 반응을 유도 할 수 있는 방법론을 제시함으로써 항암면역치료에 활용하고자 함.
Her-2/neu는 tyrosine kinase receptor family에 속하며 유방암, 위암, 췌장암 등의 암세포에 과발현 되어 암세포의 증식을 유도함 본 연구팀은 암 항원을 Her-2/neu로 선정하여 연구를 진행하였음. Her-2/neu는 self protein이기 때문에 면역반응이 유도되기 어려움.
암환자에서 발생할 수 있는 면역내성의 문제점을 연구하고, 이를 극복하기 위한 방법론을 정립하기 위하여 마우스 유래 암세포에 마우스 Her-2/neu 유전자를 발현시킨 tumor cell line을 제조하고, 항암 면역 연구를 위한 새로운 in vivo 마우스 모델을 확립함 human Her-2/neu를 발현하는 DNA와 adenovirus를 이용한 Xenogenic genetic vaccination을 통해 마우스 Her-2/neu에 대한 항체반응 및 CTL 반응을 유도할 수 있었으나 암세포의 성장을 억제하는 데는 불충분하였음.
암세포 주변에 존재하는 조절 T 세포가 면역내성을 극복하는 하나의 장애요인으로 보고되고 있으며, 실험을 통해 확인하였음. 따라서 조절 T 세포의 작용을 억제하여 암 항원에 대한 면역반응을 증가시키고자 하였음 조절 T 세포 작용을 억제한 경우 마우스 Her-2/neu 에 대한 CTL 반응이 증가하였으나 체내에서 암세포를 제거하지는 못하였음.
면역치료 단독으로는 큰 부피의 암세포를 제거하기 어렵기 때문에 기존에 많이 사용되는 항암치료와 면역치료를 병용하였음. 항암제 중에서 Gemcitabine과 병용하였을 경우에 Xenogenic genetic vaccination 및 조절 T 세포 작용 억제가 암세포의 성장을 유의적으로 억제하였음. 이 작용은 항암제의 세포독성뿐만 아니라 Gemcitabine이 암에 의해 생성되는 면역억제 능력이 있는 MDSC의 작용을 억제하였기 때문임.
항원제시세포를 이용한 암 치료 백신은 체내에서 효과적으로 T 세포 반응을 유도하기 때문에 많이 연구되고 있으며 항원제시세포 중 수지상 세포는 항원을 포획하고 주조직복합체에 제시하는 능력이 뛰어나며 강한 공자극으로 T 세포 반응을 강하게 유도하기 때문에 가장 많이 연구되고 있음. 본 연구팀은 수지상 세포가 면역반응을 강하게 유도하지만 수득이 어려운 점을 극복하기 위하여 새로운 항원제시세포 백신에 대하여 연구하였음.
B 세포는 혈액에 많이 존재하는 면역세포로 수득이 용이하지만 면역원성이 낮아서 면역반응을 강하게 유도하지는 못함. 본 연구팀은 B 세포의 면역원성을 증가시키기 위하여 자연 살해T세포 리간드인 알파-갈락토실세라마이드를 B 세포에 적재하였음. 알파-갈락토실세라마이드를 적재하고 항원을 도입하여 B 세포 백신을 제작하였고 마우스 모델에서 B 세포 백신이 T 세포 반응과 항체 반응을 강하게 유도하고 innate immunity를 활성화함으로써 암 치료 효과를 나타내는 것을 확인하였음.
수지상 세포 백신은 보통 환자의 단핵구를 추출하여 체외에서 사이토카인을 처리하여 수지상세포로 분화시킴. 암환자에서 단핵구가 MDSC 로 진환되어 많이 축적되어 있는 것이 보고되고 있음. 환자의 혈액에서 MDSC를 얻기 용이할 것으로 판단되어 MDSC 를 이용한 항원제시세포 백신 개발을 진행 중이며, 알파-갈락토실세라마이드를 적재하고 항원을 도입한 MDSC 백신이 항원제시세포로 작용하여 암 치료 효과를 나인 면역반응을 효율적으로 유도할 수 있는 B 세포 백신 및 MDSC 백신의 가능성을 확인하였음. 또한 xenogenic vaccination을 통하여 자가 항원 특이적인 CTL을 유도함과 동시에 면역 억제 기능을 하는 조절 T 세포 작용을 조절하거나 MDSC를 제거하고, 자연살해 T 세포의 작용을 강화함으로써 종양 내성을 극복하고 효과적인 항암효과를 거둘 수 있음을 확인하였음.

Abstract ▼

Turner cells mostly express non-mutated self protein as tumor-associated antigen and have capacity to escape from tumor-specific immune responses. Tumor specific immune responses can be induced in cancer patients but are insufficient to control tumor growth. Therefore, it is important to overcome im

Turner cells mostly express non-mutated self protein as tumor-associated antigen and have capacity to escape from tumor-specific immune responses. Tumor specific immune responses can be induced in cancer patients but are insufficient to control tumor growth. Therefore, it is important to overcome immune tolerance for successful tumor immunotherapy. We intended to develop efficient anti-tumor immunotherapy by inducing strong immunity against tumor antigen and breaking immune tolerance.
Her-2/neu is a member of tyrosine kinase receptor family and overexpressed in cancers, such as breast cancer, stomach cancer, pancreatic cancer. To investigate immune tolerance, we established a tolerogenic murine tumor model using tumor cell line expressing murine Her-2/neu. Xenogenic genetic vaccination with plasmid DNA and adenovirus encoding human Her-2/neu induced humoral and cellular immune responses, but could not inhibit tumor growth in vivo. Regulatory T cells have been known to suppress immune responses. For that reason, we blocked regulatory T cell functions using blocking antibodies. As a result, more strong immune responses were induced but insufficient to eliminate tumor.
With a concept that immunotherapy is not enough to control established tumor by itself, we combined chemotherapy with immunotherapy. Xenogenic genetic vaccination with blocking Treg function after gemcitabine treatment led the efficient anti-tumor effect. Gemcitabine caused this effect by not only cytotoxic effect, but also elimination of MDSCs (Myeloid-derived suppressor cells) which have immune regulatory function. Of the available vaccine approaches, cellular vaccines using antigen-presenting cells (APC), such as dendritic cells (DC), are reliable at generating effective T-cell immunity.
DCs are able to stimulate both CD4+ and CD8+ by capturing, processing, and presenting antigens along with costimulatory signals. But it is difficult to obtain DCs from cancer patient. For that reason, we investigated cellular vaccine using novel antigen presenting cells, such as B cells and MDSCs. B cells are known for being poorly immunogenic and inducing T cell tolerance due to lack of costimulation but are abundant in patients. Activated NKT cells licensed B cells to generate long lasting cytotoxic anti-tumor immunity and induced innate anti-tumor immunity. MDSCs are monocyte-derived cells and accumulate in cancer patients. Both aGalcer- and antigen-loaded MDSCs could induce antigen specific immune responses and generate anti-tumor effects in vivo.
In this study, we developed the novel cellular vaccine strategies, such as B cell-based vaccine and MDSC-based vaccine to induce strong anti-tumor immune responses. To remove tolerogenic tumor cells efficiently, we need not only immunotherapy, such as xenogenic genetic vaccination to induce antigen specific immunity, but also chemotherapy to overcome immune tolerance by controling Treg or MDSCs.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 목차...4
• I. 연구개발사업 최종보고서 요약문...5
• 연구개발사업 최종보고서 요약문...5
• Project Summary...6
• II. 연구개발과제 연구결과...7
• 1. 연구개발과제의 최종 연구개발 목표...7
• 2. 연구개발과제의 연구대상 및 방법...30
• 3. 연구개발과제의 연구개발결과...32
• 4. 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...64
• 5. 연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...67
• 6. 연구개발과제의 활용계획...69
• 7. 참고문헌...71
• 8. 첨부서류...75