초록 ▼

연구의 목적 및 내용

말초혈액에 상대적으로 적은 수치로 존재하는 종양-특이적 naive CD8 T세포들을 고용량 IL-2 싸이토카인으로 효과적으로 활성화 및 증식시키고, 수지상세포를 이용하여 종양 특이성을 획득 할 수 있는지를 확인 및 실제 종양 환자의 말초혈액에서 얻은 naive CD8 T세포를 이용하여 제조한 일차적 세포독성T림프구가 환자의 자가종양세포에 대한 세포독성능력을 가지는지 확인함. 그리고, 또한 기존에 존재하는 memory또는 종양-침윤성 CD8+ T세포로부터 분화된 이차적 세포독성T림프구와의 기능적 차이

연구의 목적 및 내용

말초혈액에 상대적으로 적은 수치로 존재하는 종양-특이적 naive CD8 T세포들을 고용량 IL-2 싸이토카인으로 효과적으로 활성화 및 증식시키고, 수지상세포를 이용하여 종양 특이성을 획득 할 수 있는지를 확인 및 실제 종양 환자의 말초혈액에서 얻은 naive CD8 T세포를 이용하여 제조한 일차적 세포독성T림프구가 환자의 자가종양세포에 대한 세포독성능력을 가지는지 확인함. 그리고, 또한 기존에 존재하는 memory또는 종양-침윤성 CD8+ T세포로부터 분화된 이차적 세포독성T림프구와의 기능적 차이점을 확인함. 그리고, 전임상 마우스 모델을 통해 naive CD8 T세포에 고용량 IL-2를 이용한 활성화 및 수적으로 보다 많이 증식시키고 이를 생체 내 투여 함으로써 종양 세포주에 대한 생체 내 종양사멸효과를 비교 확인하고, 종양 환자의 혈액에서 분리된 CD8+ T세포의 아형별 분류를 통해 종양세포주에 대한 세포독성능력의 비교를 시행함.

연구결과

마우스모델과 Human에서의 CD8 T세포의 각각의 아형별 exhaustion marker나 세포독성능력의 차이를 in vitro의 차이점을 이용하여 in vivo에서도 증명이 되는지를 주안점으로 검증하였으며, in vivo상에서 종양환경에서 아형별 세포독성의 능력차이를 간접적인 환경하에서 차이가 발생하는지를 확인하였습니다. 이를 위해 TGF-beta를 이용한 종양 환경가정하에 각각의 아형별 foxp1발현의 정도차이가 있는지를 확인하였으며 OT-1 thy1.1 CD8 T세포의 아형별 T_effN와 T_effM 및 rsTIL을 이용한 Tumor challenge test를 시행하였습니다. 이 마우스 모델의 종양 억제능력에서 T_effN의 종양 사멸 능력이 월등함을 확인할 수 있었다. 또한, 폐암 환자의 말초혈액에서 채취한 naive CD8 T세포를 고용량 IL-2 activated naive CD8세포로 분화 유도한 후 종양항원이 탑재된 수지상세포를 이용하여 종양-특이적 세포독성능력의 획득 및 memory CD8 세포에서 분화된 CTL과의 차이점을 확인할 수 있었음. 이는 세포면역치료의 naive CD8 T세포를 이용할 경우 아형별 차이점을 확인할 수 있는 근거 자료로 이용될 수 있고 향후 CAR T세포를 이용한 치료에 있어서도 naive CD8 T세포를 이용할 경우 종양환경에서의 면역억제상태를 보다 더 극복할 수 있고 세포독성능력도 더욱 탁월할 것으로 예상할 수 있습니다. 이와 같은 결과를 종합하여 논문 투고를 시행하였고 Scientific Reports에 accept되었으며, 이 연구의 과정에서 발견된 CD8+CD45RA+ TEMRA세포의 임상적 유용성에 대한 파생 연구를 진행하고 있으며 이 TIL TEMRA세포의 최적의 배양법을 특허 출원을 진행하고 있는 상태임.

연구결과의 활용계획

▷ 면역세포 치료관련 종양내 미세환경의 면역억제기능을 극복하는 종양-침윤성 T림프구의 아형별 분석을 통해 향후 종양-특이적 CD8+ T세포를 이용한 면역 치료를 시행할 경우, 여러 연구 등에서 기초 연구단계에 머물러 있는 우리나라의 암 면역치료 및 면역방사선 연구를 임상 단계로 끌어올리는데 크게 활용할 수 있음
▷ 최근 폐암 치료에 임상적 효과가 입증된 면역관문 억제제의 사용에서 방사선 치료와 연관하여 면역관문 억제제의 사용 시기 및 작용 기전을 명확히 함으로써 종양방사선치료나 항암치료 후 면역 세포치료 개발과 관련된 전문가의 양성에도 기여할 것으로 기대됨.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose& contents

For the purpose of increasing the therapeutic effect in adoptive T cell therapy, the generation of potent tumor-specific cytotoxic CD8 T cells is essential for cancer immunotherapy. Cytokines, such as IL-2 or IL-15 could be useful to activate and proliferate a relatively low

Purpose& contents

For the purpose of increasing the therapeutic effect in adoptive T cell therapy, the generation of potent tumor-specific cytotoxic CD8 T cells is essential for cancer immunotherapy. Cytokines, such as IL-2 or IL-15 could be useful to activate and proliferate a relatively low frequency of tumor-specific naive CD8 T cells. Primary effector T cells derived from naive CD8 T cells are expected to have potent CTL function without exhaustion or terminally differentiation compared to secondary effector from memory T cells. This study will be evaluated not only the functional differences of tumor-specific CTLs derived from naive, effector or memory CD8　T cells in murine model but the generation of tumor-specific CTLs derived from cytokine-activated naive CD8 T cells cocultured with tumor-antigen loaded dendritic cells in cancer patients

Result

We therefore investigated the phenotypic and functional differences among in vitro activated CD8 T cells of three different sources, namely naïve (NT_eff), memory (MT_eff) and tumor-infiltrating lymphocytes (TIL_eff)from human and mice, for better understanding mechanisms behind potent effector functions and overcoming limitations of the current approaches. In line with the greater proliferation activity and the longer telomere length of NT_eff, NT_eff cells exhibited significantly less amounts of Tcell exhaustion markers than those of MT_eff and TIL_eff cells, and moreover, acquired distinct expression patterns of memory-promoting transcription factors, with T-bet and Eomes being highly induced in a rapid, sustainable manner. With regard to tumor-induced immune-suppression, NT_eff cells appeared to have lower expression of Foxp1and were refractory to apoptosis upon TGF-β conditioning, implying better survival potential. Of CD8 T cell pools that are different in their activation states, naïve cells other than pre-existing effector/memory and TIL cells were better poised to develop into potent effector cells, which provide an implication for rational design of adoptive immunotherapy.

Expected Contribution

Taken together, our results provide a relatively complete framework of effector cells derived from naïve cells and a practical method to generate strongly functional NT_effbyusinghigh-doseIL-2(1ng/mL) in 14-dayduration, in which high-dosestimulated naïve CD8⁺sh owed optimistic capacity for generation of antigen-specific CTLs. Nowadays, human T lymphocytes, which can be genetically engineered prior to adoptive transfer, can express virtually any target gene, including techniques such as genes encoding T-cell receptors (TCRs) or chimeric antigen receptors (CARs), to provide the desired T-cell specificity ¹⁰.CAR-redirected Tlymphocytes(CAR-Tcells)are mostly limited to memory and effector lymphocytes ^30-32due to potent cytotoxic function. However, the appropriate substrate of effector T cells for clinical use are still controversial and the development of antigen escape variants may represent the limitation of monoclonal specificity. To obtain an adequate amount effector cells with exceeding cytotoxic function, we suggest that naïve cells should be considered as a candidate for CAR-T therapy.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 13 5. 연구결과의 활용계획 ... 16 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 17 7. 참고문헌 ... 18 8. 연구성과 ... 19 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 19 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 20 11. 기타사항 ... 20끝페이지 ... 20