iPSC 백신, 대장암 예방 및 치료 효과 입증

대만 국립대학, 위스콘신-매디슨 대학, 하버드 의대의 과학자들은 비활성화된 유도만능줄기세포(iPSC)를 기반으로 한 백신이 대장직장 종양의 성장을 동시에 억제하고 쥐에게 이미 형성된 종양을 치료한다는 것을 보여주는 자세한 연구 결과를 발표했습니다.

이중 전략: 예방과 치료

• 예방. 마우스에게 방사선 조사된 불활성화된 마우스 iPSC와 CpG ODN 1826 보조제를 병용하여 매주 3회 면역을 접종했습니다. 마지막 백신 접종 2주 후, 마우스의 피하에 MC38 CRC 세포를 이식했습니다. 백신 접종 마우스의 후속 종양 성장은 대조군에 비해 거의 60% 감소했습니다.
• 치료. 작은 종양 절편이 형성된 후 동일한 백신을 투여했을 때, 신생물의 성장이 50% 이상 느려졌습니다.

CD8⁺ T 림프구를 통한 메커니즘

종양 조직에 대한 면역학적 분석 결과, 백신 접종 마우스의 종양 부위에서 침윤성 CD8⁺ 세포독성 T 세포의 수가 유의미하게 증가한 것으로 나타났습니다. CD8⁺ 세포를 실험적으로 제거한 결과 항종양 효과가 완전히 사라졌으며, 이는 이 T 림프구 아형의 핵심적인 역할을 확인시켜 주었습니다.

새로운 신항원의 식별

저자는 질량 분석법과 NetMHCpan-4.1 알고리즘을 사용하여 iPSC 내에서 MHC I에 대한 높은 친화성을 지닌 신항원으로 작용할 수 있는 두 가지 단백질, 즉 이종 핵 리보핵단백질 U(HNRNPU)와 뉴클레올린(NCL)을 식별했습니다.

• 펩타이드 백신 접종. CpG 보조제와 함께 투여된 HNRNPU 또는 NCL 단편은 수지상 세포의 성숙을 유도하고 CD8⁺ T 세포 특이적 세포독성을 유도했습니다.
• 종양에 대한 효과: 이러한 펩타이드만으로 치료한 쥐는 전체 iPSC 백신 패널과 비교할 때 MC38 종양 부피가 감소한 것으로 나타났습니다.

임상 적용 가능성

• 세포 vs. 펩타이드: 전체 iPSC 백신이 이 모델에서 잘 작동하지만, HNRNPU와 NCL의 펩타이드 버전은 인간에게 더 표준화되고 안전한 솔루션을 제공합니다.
• 예방 및 면역 치료: 이러한 접근 방식은 CRC에 대한 고위험군 개인을 보호하고 이미 질병을 앓고 있는 사람들을 위한 복합 치료 요법의 일부가 될 수 있습니다.
• 향후 단계: 대규모 전임상 모델에서 안전성과 효능에 대한 연구가 필요하며, 이어서 1상 인체 임상 시험으로 진행해야 합니다.

이 연구는 대장암에 대한 보편적인 iPSC 기반 및 펩타이드 백신 개발에 새로운 장을 열었으며, 하나의 플랫폼에서 예방 및 치료 잠재력을 결합했습니다.