KAIST, CAR-T 세포와 암세포 간 상호작용 실시간 측정

한국과학기술원(KAIST)은 박용근·김찬혁 교수 연구팀이 차세대 항암 치료제로 주목을 받는 면역세포를 인공지능으로 분석하는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

최근 암 치료 분야에서 우리 몸속 T세포(면역세포)를 이용한 면역치료가 주목을 받고 있다.

특히 키메릭 항원 수용체를 가진 T세포 유전자를 조작해 암세포를 공격하도록 만든 '키메릭 항원 수용체 T세포'(CAR-T 세포)가 4세대 항암제로 떠오르고 있다.

전 세계적으로 CAR-T 세포 치료제와 관련해 1천여 건의 임상시험이 진행되고 있지만, 국내에서는 관련 임상시험이 전무한 실정이다.

CAR-T 세포는 암세포를 인지해 결합한 뒤 면역 시냅스(immunological synapse, 시냅스는 신경세포 간 연접 부위를 말함)를 만들어 물질을 전달하고 암세포의 사멸을 유도하는 것으로 알려져 있다.

두 세포 사이의 거리 등 면역 시냅스 정보는 T세포의 활성화와 관련이 높은 것으로 알려졌지만, 정확한 기전은 밝혀지지 않았다.

연구팀은 3D 홀로그래피 현미경 기술을 이용해 염색이나 전처리 과정 없이 살아있는 상태의 CAR-T 세포와 암세포 간 상호작용을 실시간으로 측정하는 데 성공했다.

이어 3D 세포 영상을 시각적 이미지를 분석하는 데 사용되는 인공지능 기술인 '합성 곱 신경망'(Convolutional Neural Network)을 통해 학습시켜 면역 시냅스 정보를 정량적으로 추출하는 데 성공했다.

박용근 교수는 "3차원 면역 시냅스 정보는 차세대 항암 치료제 연구에 필요한 정량적 지표를 제공할 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '이라이프'(eLife) 지난 21일 자에 실렸다.

/연합뉴스