NK세포의 필요
NK세포는 암세포만을 잡을 수있다.
T세포의 일부가 특정암세포만을 손상시키는 종류가 있다는 것을 알게되었다. 그런데 더 강력하게 암세포를 죽이는 면역 세포가 존재하는 것으로 생각되어 철저한 검색한 결과 발견된 세포에 'NK세포'라는 이름이 붙여졌습니다. NK세포는 처음부터 암세포를 죽이는 능력이 뛰어나게 높은 세포로 발견된 것입니다.
암세포를 손상시키는 것은 기본적으로 2종류이다. NK세포와 T세포의 일종 인 CTL입니다. NK-T세포와 γ / δT세포등 다른 암세포를 손상시키는 것은 있지만, 모두 NK세포와 CTL의 자식 같은 것으로, 두세포의 중간적인 성질 를 지니게됩니다.
실제로 CTL에는 어느 정도의 공격력이 있는지를 NK세포와 비교해봅시다.
표적암세포는 MHC클래스I라는 이름표와 같은 분자를 가진 것을 선택할 필요가 있습니다. 왜냐하면 CTL은 MHC클래스I분자를 갖지않는 암세포는 인식 할 수 없기 때문입니다.
CTL은 MHC클래스I분자의 미세한 형태가 자신이 갖고있는 형태와 맞으면 상대가 정상인지 암세포인지를 불문하고 공격합니다.
한편, ANK요법 같이 인체에서 채취한 '야생형'의 NK세포를 적절하게 활성화 시킨 경우, MHC클래스I를 지녔는지 어떤지에 관계없이 암세포를 공격 할 수 있습니다. 따라서, CTL이 표적으로하는 암세포와 같은 세포에서 공격력의 비교를 할 수 있습니다.
위의 실험에서는 유방암세포 (MHC클래스I +)와 CTL을 면역자극 하에서 공동배양하여 표적암세포를 손상하는 CTL을 선택적으로 증식시킨다.
CTL 작성에 사용한 표적 암세포 (MHC클래스I +)를 대상으로 CTL과 NK세포 (ANK 법) 상해 능력을 비교합니다.
분명히
NK > CTL
CTL요법은 ANK요법보다 다양한 제약이 있지만, 원래 세포 한개당 공격력한다는 점에서 ANK보다 떨어집니다. 실제로 현미경으로 암세포를 손상시키는 것을 확인한 CTL을 선택적으로 배양하는 기술은 다른 곳에서는 거의 존재하지 않습니다. 예를들면 수지상세포요법과 암백신이라고 칭하는 기술은 궁극적으로 CTL의 유도를 기대하고 이루어지는 것이지만, 실제로 암세포를 상해하는 것은 확인할 수 없습니다.
또한 "NK세포는 MHC클래스I를 발현하지 않는 세포를 비정상적인 세포로 인식하고 공격한다"또는 "CTL이 MHC클래스I의 신호를 표적으로 암세포를 공격하고 CTL의 공격을 받지않는 MHC클래스I를 발현하지 않는 암세포를 NK세포가 공격한다 "는 설명이 눈에 띄고 있습니다.
사실은 위의 사진처럼 야생형에서 활성이 높은 NK세포는 MHC클래스I를 발현하는 암세포를 CTL보다 훨씬 더 효율적으로 공격합니다. 그런데 활성이 낮은 NK세포와 연구원들이 연구에 이용하는 특수한 조건 하에서 선별을받은 세포(셀라인또는 세포주)는 야생능력의 일부를 잃고 있습니다. 이러한 NK세포의 대부분은 MHC클래스I를 발현하는 암세포에 대한 공격력이 떨어집니다. 치료 용으로 야생형의 NK세포를 배양 한 경우에도 배양 과정에서 부하를 거는 것이 대부분이 경우에도 MHC클래스I를 발현하는 암세포를 공격하지 않는 특수 NK세포가 생존, 증식 하고 있습니다. ANK요법의 경우는 부담이 있는 선별을 하지않고 야생형 그대로의 NK세포집단을 증식시키기 때문에 야생형의 성질 그대로 MHC클래스I 발현의 유무를 불문하고 상대가 암세포이면 공격합니다.
MHC클래스I을 발현하는 암(+)과 발현하지 않는 암 (-)에 대한 면역세포의 공격력의 차이
MHC클래스I |
(+) |
(-) |
CTL |
△ |
× |
NK(낮은 활성) |
△ |
○ |
NK (높은 활성) |
◎ |
◎ |
면역을 강하게 자극하면 암은 사라지고 면역을 강하게 억제하면 암은 급격히 악화된다. 지금까지는 예전부터 알고있는 것이었습니다. 그러나 "어떤 면역 세포가 주인공인지?"는 몰랐었습니다.
T세포와 수지상세포는 오래전부터 알려진 T세포의 일종인 CTL라는 세포이다. 또한 극히 일부가 특정 암세포 만 손상시키는 것은 알고있었습니다. 단, 개별 CTL은 극히 특정 암세포 이외에 거의 반응하지 않습니다.
그래서 암퇴치의 진품을 요구하여 철저한 탐색이 이루어졌다. 정상인의 혈액에서 바이러스를 혼합하는등 매우 강한 면역자극을 주게하여 암세포를 투입하면 어떤 암세포도 순식간에 죽게됩니다.
그리하여 그때까지 이름도 않던 림프구의 일종이
암퇴치의 진품이었다고 특정되어 자연면역의 암살자 "Natual Killer 자연 킬러 (NK) '세포라고 이름이 붙여졌습니다. 자연면역은 선천적으로 무엇을 제거하면 좋은 것인지, 스스로 깨닫는 면역체를 말합니다. 학습 과정은 필요없이 대면한 그 상황에서 바로 대응합니다.
인체에서 채취한 '야생형'의 NK세포는 활성이 높을수록 어떤 암세포도 손상시킵니다. 지금까지 손상되지않은 암세포는 발견되지 않았습니다.
NK세포는 다양한 센서를 몇수십가지도 발현해, 이를 이용하여 암세포 표면의 "모양", "인식"을 체크하고, 정상 세포는 손상없이 암세포만을 저격합니다. 암세포와 정상 세포는 기본적으로 동일한 물질로되어 있지만, 세포 표면 물질의 분포패턴에 차이가 있습니다.
체내에 분산하는 암세포를 식별하거나 잡을 수있는 것은 NK세포 이외에 발견되지 않습니다. 암이라는 질병은 몸의 여러곳에 퍼진 암세포가 증식하여 재발이나 전이를 반복 때문에 위험하기에 NK세포의 특성은 암 치료에서 빼놓을 수없는 요소라고 생각합니다 .
실제로 암환자는 지금까지 조사해본 결과, 예외없이 체내의 NK세포의 활성이 떨어지고 있습니다. 체내의 NK세포의 활성과 암의 진행에는 깊은 관계가 있다고 생각합니다.
단독으로 암세포와 정상 세포를 구분할 수있는 '물질'은 존재하지 않는다.
암세포특이물질, 즉 암세포는 항상 존재하며 정상세포에는 없는 특이적인 물질, 암세포를 저격하는 표적물질은 발견되지 않습니다. 따라서 물질인 약물로 암세포를 노려 공격 할 수는 없다. 암세포를 공격하는 모든 약물은 정상 세포도 공격하고 정상 세포를 공격하지 않는 약물은 암세포도 공격하지 않습니다. 암세포만을 상해있는 약은 존재할수가 없다.
지금까지 100여 가지 종양표식이 실용화되어 왔지만 암세포 특유의 물질을 이용하는 것은 전혀 없습니다.
세포표면물질은 유전자수준에서 400종류 (단백질뿐) 정도 존재하는 것으로 알고 있습니다. 그 모두에 대해 여러종류의 단클론 항체가 만들어졌습니다만, 암세포에만 결합하고 정상 세포에 결합하지 않는 것은 하나도 찾을 수 없습니다. 세계 바이오벤처 주요 제약업체들이 수백품목의 항체의약품을 임상개발 중입니다만 (검토된 항체의 종류로는 천문학적인 숫자입니다) 그 가운데에 암세포만 결합하고 정상세포에는 결합하지 않는 것은 전혀 발견되지 않습니다.
화학요법제 (살세포제)는 개발의 첫단계에서 물질 자체의 성질로 암세포를 저격하는 것은 고려되어 있지 않았습니다.
체내의 면역제어시스템에 작용하는 약물 또한 많이 개발되어 승인 된 것도 있습니다. 그런데 체내의 면역제어시스템은 매우 복잡하여 약으로만 마음대로 제어 할 수있는 것은 아닙니다. 인터페론 제제와 인터루킨 2 제제는 암세포를 공격하는 면역을 자극하지만 과다투여하지 않으면 효과는 기대할 수없고 오히려 부작용이 더 심해집니다. 복용량을 줄이면 안전하지만 효과가 없어집니다. 최근 화제의 면역체크포인트 억제제등도 수십가지 있는 면역 체크포인트 중 한곳에 영향을주는 것뿐 체내의 암면역 본격화에는 이르지 않습니다. 오히려 그냥 T세포를 활성화 시킴으로써 정상세포를 공격하는 T세포도 활성화되어 중대한 면역질환까지 발병할 수 있습니다.
정상세포를 손상시키지 않고 체내의 암세포를 잡을 수있는 것 이 부분이 NK세포만의 특기입니다.
태어남과 동시에 암세포를 죽이는 NK세포를 최대한 야생에 가까운 상태 그대로 암치료에 사용하는 것이야 말로 지름길이라고 생각하고 있습니다.