의료는 개념에서 착지까지, 데이터 모델 정량 CAR-T 세포 요법

버지니아연방대학 메시암센터에서 과학자들은 버지니아연방대학 메시암센터 (VCU Massey) 시범지원을 받은 세포면역치료방식을 개변시킬수 있는 기초연구를 진행하고있다.이 연구는 면역체계가 세포요법에 어떻게 호응하는지를 정량적으로 분석해 줄기세포 이식과 CAR-T 세포요법의 시너지를 내는 새로운 세포면역치료 방식을 모색했다.이 연구는 세포 면역 요법에서의 면역 반응을 시뮬레이션한 데이터 모델을 만들었다.

"우리는 줄기세포 이식과 면역 체계에 의존하는 다른 형태의 암 치료에서 관찰 된 면역 반응의 모델을 구축했습니다."라고 Massey 혈액학자, 종양학자 및 연구원 AmirToor 의학 박사는 말합니다."면역 이식과 종양 면역 치료 후 발생하는 반응은 무작위가 아닌 확실성의 과정이라는 것을 알 수 있습니다.앞으로 우리는 이러한 모델이 혈액과 림프 계 암 환자의 치료 결과를 개선하는 데 사용되기를 희망합니다."

모델 생성

Toor 박사는 면역 반응의 모델링을 구축하기 위해 노력해 왔습니다.

인백혈구항원(HLA)은 면역체계를 조절하는 세포 표면의 단백질을 코딩하는 유전자를 말한다.현재 의사들은 줄기세포 공급체와 비슷한 HLA로 구성된 수용체를 일치시키기 위해 HLA 검사를 사용하고 있다.HLA 유전자에서 생성된 단백질은 신체의 면역체계가 어떤 세포가'자아'인지, 어떤 세포가 외래적인지 구분하는 데 도움이 된다.

연구진은 줄기세포 이식 공급체인 수용체의 부차적 조직인 상용성 항원(mHA)의 변이를 연구했다.mHA는 HLA 분자에서 전달되는 단백질 조각으로 면역체계인 T세포의 수용체와 상호작용한다.연구진은 첨단 컴퓨터 기반 분석을 사용해 mHA와 HLA 간 잠재적 상호작용을 연구했고, 줄기세포 이식 공급체인 수용체에서 mHA의 높은 수준의 변이를 발견했다.이 변이는 이식 후 수용체의 건강한 조직을 공격하는 공급체의 면역세포가 생명을 위협할 수 있는 합병증인 이식물항숙주병(GVHD)을 유발할 수 있다.

모델 공식

이 모델은 mHA 상호작용과 공급체와 수용체 간 단백질 코딩 차이에 따른 원리다.과학자들은 T세포가 반응하는 정도가 환자에게 누적된 GVHD 발생률과 관련이 있다는 사실을 확인했다.

"우리는 이 유형의 모델이 이식 대상자의 공급체를 확인하고 이식물 항숙주병과 같은 합병증의 위험을 줄이는 데 사용될 수 있다고 믿는다.그리고 이식 후 면역 억제 용량에 대한 정보도 제공할 수 있다"고 Toor는 말했다.

CAR-T에서 모델 적용

최근 골수이식지에 발표된 두 번째 연구에서 Toor는 CAR-T 세포 요법에 연구를 사용했다.이 연구에서 연구자들은 변화의 복용량 매개변수를 개발하는 데 사용할 수있는 수학적 공식을 얻었습니다.CAR-T 세포치료의 용량을 계산하면 세포인자방출증후군의 심각성을 모니터링할 수 있으며, 세포인자방출증후군은 CAR-T 세포와 종양세포의 상호작용으로 인한 잠재적이고 치명적인 면역응답이다.

모델 공식

"우리는 CAR-T 세포 증가와 목표 백혈병 세포 성장 사이의 관계를 수학적으로 유도 할 가능성이 있음을 증명합니다."라고 Toor는 말했다."이것은 의사가 특정 환자의 종양 부하에 대한 복용량 파라미터를 만들어 약제의 독성을 제한하는 데 도움이 될 것이다."

최근 면역학 최전방 잡지에 발표된 다음 연구는 이전 모델을 더욱 응용했다.Toor와 그의 팀은 공급체와 수용체 사이의 T세포 반응을 더 정확하게 시뮬레이션하는 데 도움이 될 수있는 줄기세포 이식에 존재하는 다른 변수를 고려했습니다.

결어

"이 연구를 통해 T세포 면역학에 중요한 다양한 요소에 대한 새로운 시각을 제공하는 포괄적 인 면역 반응 수학 프레임워크를 개발했습니다.이 모델들은 면역 반응이 무작위가 아니라 계산하고 예측할 수 있다는 것을 확고히 증명한다"고 Toor는 말했다."우리는 줄기세포 이식과 종양 면역 요법에 의료를 적용하는 것이 개념적으로 돌파되었다."

연구진은 모델을 계속 개선하는 한편 전 외현 하위 그룹 서열 분석을 통해 메시 암 센터에서 세포 치료를 받는 환자를 평가하고 치료할 수 있도록 자금을 확보하기 위해 노력하고 있다.그들의 미래 작업은 이러한 DNA 시퀀스 스펙트럼 라이브러리 차이가 이식 후 공급체 면역 세포 스펙트럼을 변경하여 수용체의 조직 항원 스펙트럼으로 만드는 방법을 연구 할 것입니다.이 연구 결과는 의사에게 면역 반응을 실시간으로 측정하고 치료를 적절히 조정할 수 있도록 제공할 것이다.바이오밸리

참조 출처:

Ali Salman, Vishal Koparde, Charles E. Hall, Max Jameson-Lee, Catherine Roberts, Myrna Serrano, BadarAbdulRazzaq, Jeremy Meier, Caleb Kennedy, Masoud H. Manjili, Stephen R. Spellman, DayanjanWijesinghe, Shahrukh Hashmi, Greg Buck, Rehan Qayyum, Michael Neale, Jason Reed, Amir A. Toor.줄기 세포 이식에서 항원 불균형에 대한 T 세포 반응의 양적 원칙을 결정.프론티어신 면역학, 2018;9 DOI: 10.3389/fimmu.2018.02284

문장 중의 사진 공식은 모두 상술한 문헌에서 나온 것이다