NK 세포를 통한 암 치료 원리와 NK 세포치료제

1. NK 세포가 self 인 암세포를 죽이는 방법 

Natural Killer Cell. 자연살해세포. 림프구(Lymphocyte) 종류 중에서도 살해 전문 세포입니다. 얘들은 대상을 별로 안 가리고 죽이는 편입니다. 이름만 봐도, 직독직해하면 " 살해하기 위해 태어난 세포", Born to be a killer  정도로 이해할 수 있을 것 입니다.  얘들은 우리 편 (self)이 아닌 것 같으면 즉시 폭탄을 던져버립니다.  해로울 것 같은 외부 침입자가 들어오면, 예를 들어 virus 나 유해균이 들어오면 일단 없애버립니다.  원래 우리편이었던 세포 중에서도 stress 받아서 변형됬거나 MHC Class I 을 잃어버린 세포들도 살해해서 제거합니다. 예를 들어 암세포들은 또다른 살해전문 세포인 T 세포, 즉 CD8+T세포의 감시를 피하기 위해서 MHC Class 1 을 세포 표면에 내놓지 않는 경우가 많습니다. 이 CD8+T 세포는 MHC Class 1 에 묻어 있는 암세포의 펩타이드를 인식해야 죽이기 때문에 좀 더 가려가면서 살해한다고 볼 수 있는데요, 그렇기 때문에 암세포는 MHC Class 1 를 안 보여주는 꼼수를 써서 면역세포로부터의 피살을 회피합니다. 이때 NK 세포가 암세포를 살해할 수 있습니다. NK세포는 MHC Class 1 자체가 없을 때 무조건 살해하니까요. 따라서 이런 식으로 암세포가 발생한다 하더라도, 이런 T 세포들, 이러한 NK 세포들 등에 의해서 암이 성장하는 것을 제거할 수 있습니다. 

NK cell

2. NK 세포가 암 치료에 필요한 이유

 T 세포를 이용한 암 치료법이 시판 승인된 것이 많은 이유는 첫째 일단 T 세포가 체내에 많기 때문에 많이 뽑아내 활용할 수 있기 때문입니다. 이렇게 T 세포로 하여금 특정 항원을 보이는 암세포를 죽이게 하거나(TCR T cell), 어떤 특정 항원을 인식하도록 조작하게 해서 (CAR T cell) 주입해 놓으면, 이 세포들이 몇년이고 체내에 살아남아서 계속 그런 암세포들을 제거하기 때문에 효율적으로 암치료가 가능하기 때문이 두번째 이유이기도 합니다.  하지만 단점은...언제나 자기 세포만을 써야 한다는 점입니다. 다른 건강한 사람의 세포를 받아다 치료할 수 없습니다.  T세포, B 세포 등 정교하게 적을 감지해서 죽이는 세포들에 비해 non-self 면 바로 살해해버리는 NK 세포는 그만큼 많이 필요하지 않을 수도 있습니다. 하지만 이것 저것 가려서 암세포를 죽여 제거하기에는 시간도 너무 없고, 너무 많아져버린 암세포를 T 세포가 다 없애기도 벅찬 일입니다. 암세포는 T 세포를 교묘하게 속이기도 합니다. 따라서 이럴 때 NK 세포가 시간 끌지 않고 속전 속결로 살해해주면 좋은데,  불행히도 NK 세포는  그 숫자가 적습니다.  겨우 1억개 정도가 체내에 돌아다니고 있습니다. 다른 면역세포의 10% 도 안되는 숫자입니다. 게다가 체내에서 3주 정도밖에 살아남지 못합니다. 따라서 NK 세포를 치료용으로 쓰려면 체외에서 아주 많이 많이 세포 분열을 시켜 줘서 2-3주에 한번씩 주기적으로 다시 환자에게 넣어주는 것이 필요합니다. 이러한 단점에도 불구하고 부인못할 NK 세포만의 강점이 있습니다. NK 세포는 다른 사람의 것을 쓸 수 있습니다. 암환자의 병 진행속도는 매우 빠릅니다.  T세포, NK 세포를 환자피에서 추출해서 실험실에서 세포분열시켜야 하는데, 이 기간이 2-3주는 걸립니다. 그 동안 환자의 암세포가 기다려주는 것도 아닙니다. 이럴 때 미리 많은 수로 불려 놓은 세포수를 가진 다른 사람의 NK 세포를 환자에게 주입할 수 있다면 좋을 것입니다.  

NK 세포가 혈액에서 차지하는 % (혈구 수 기준)은 매우 작아서, 체내에 약 1억개가 존재한다.

3. NK 세포치료제가 한계였던 이유

한국에서의 NK 세포치료제 사용은 임상시험이 아닌한 야매입니다. 효과여부를 떠나서 허가가 안되어 있기 때문입니다. 한국에서 영업하는 일부 회사를 보면, 소규모 혈액학 랩이 아닐지 추측해봅니다. 기본적으로 NK 세포는 체내에 있으므로 채혈하면 그 안에 있습니다. 아주 적은 양이지만 존재합니다. 따라서 이 세포들을 골라내서 적절히 세포배양한 후 다시 넣어주면 기본적으로 방법은 맞습니다. 하지만 NK 세포를 분열시켜서 세포수를 증식시키는 것은 기술적으로 매우 난이도가 높다고 합니다. 아직도 그 방법들이 계속 개발되고 있고, 그 누구도 황금률이라고 제시할만한 1인자 기술은 증명되지 못했습니다. 게다가 동종 NK 세포치료, 즉 다른 사람의 NK 를 받는 치료법에 대해서는 전 세계적으로도 아직 시판허가받을만한 통계적, 임상적으로 의미있는 임상시험결과가 아직은 없고, 한국에서는 자가 NK 세포치료 임상결과도 아직 허가받을만큼의 수준과 진도가 빠지지 않았습니다.  느긋하게 기다릴 수는 없기 때문에 일본에도 가고, 야매로라도 하는 게 환자 입장에서는 선택할 수 밖에 없는 것 같습니다. 자가 NK 세포치료는 어차피 자신의 세포이기 때문에 부작용이 없을테니까, 어느 세월에 치료제가 허가될 것이며, 그때까지 내가 살아있을 것이냐? 라는 것입니다. 게다가, T 세포치료제가  부각되었던 지난 10년가까이 NK 세포는 그 장점에도 불구하고 외면 되었습니다. NK 접근의 단점을 극복할 집중적인 연구개발이 T 세포에 비해 상대적으로 부족했습니다. 그런데, 최근 NK 에 대한 관심이 많아졌습니다. 글로벌에서도, 국내에서도  NK 에 전에 없는 관심들을 보입니다.  T 세포치료의 한계가 점점 드러나고 있기 때문입니다.