듀크 대학교: 암 퇴치를 위한 새로운 도구 개발
게시 날짜:Duke의 연구원들은 종양을 멈추기 위한 보다 정확한 접근 방식을 개발하고 있습니다.
수십 년 동안 의학적 암 치료는 일반적으로 화학요법, 방사선, 수술을 단독으로 또는 병용하여 이루어졌습니다. 그러나 상황은 빠르게 변화하고 있습니다. 오늘날에는 면역요법, 표적 요법과 같은 새로운 접근 방식이 가능해지고 있으며 더 많은 연구 개발이 이루어지고 있습니다. 많은 경우에 새로운 치료법은 부작용이 적고 더 효과적입니다.
병리학 교수이자 약리학 및 암 생물학과의 임시 학과장이자 기초과학 부학장인 Colin Duckett 박사는 “암 연구와 암 발견에 있어 매우 흥미로운 시기입니다.”라고 말했습니다.
"우리는 암 치료에 사용할 수 있는 새로운 도구 세트를 갖춘 시대로 나아가고 있습니다."
-콜린 더킷(Colin Duckett) 박사
듀크 암 연구소(DCI)와 의과대학 연구원들은 다양한 분야의 전문가들의 지식과 경험을 바탕으로 이러한 새로운 도구를 만드는 데 도움을 주고 있습니다.
실제로 암 연구는 DCI에서 항상 팀 기반의 노력이었습니다.
DCI 전무이사이자 약리학 및 암생물학 분야의 William and Jane Shingleton 석좌 교수인 Michael Kastan 박사는 "DCI는 10년 전에 학문 간 장벽을 허물고 공동 연구와 다학제 간 상호 작용을 촉진하기 위해 특별히 만들어졌습니다."라고 말했습니다.
불에 연료를 추가하는 것은 암을 포함하여 세계에서 가장 시급한 문제를 해결하기 위한 공동 연구를 촉진하고 지원하는 것을 목표로 하는 Duke Science and Technology(DST) 이니셔티브입니다.
새로운 도구는 다양하지만 모두 맞춤형 암 의학의 발전을 나타냅니다. 표적 치료법은 환자 종양의 유전적 특성을 바탕으로 선택됩니다. 일부 면역요법은 환자 자신의 면역 세포를 조작하여 해당 개인만을 위한 치료법을 만드는 방식으로 개인화를 더욱 강화합니다.
환자에게 맞는 치료를 제공하기 위해 다음과 같은 여러 분야의 Duke Molecular Tumor Board가 주도하고 있습니다. John Strickler, MD, HS'11, 그리고 매튜 맥키니(Matthew McKinney), MD'06, HS'06-'09, HS'10-'13는 제공자가 종양의 유전자 서열 분석을 기반으로 진행성 암 환자에 대한 모범 사례, 새로 승인된 치료법 또는 임상 시험을 식별하는 데 도움이 됩니다.
"적시에 적절한 환자에게 적합한 치료법인 정밀 암 의학에서는 표적 치료법, 면역 치료법, 심지어 표준 화학요법까지 모두 합쳐져 정밀 암 의학의 일부가 됩니다."
-마이클 카스탄(Michael Kastan), MD, PhD
면역요법
면역요법은 암과 싸우기 위해 면역 체계의 힘을 활용하는 것을 목표로 합니다. 이는 면역 체계를 활성화하거나, 지친 면역 세포에 활력을 주거나, 면역 세포가 암세포를 그곳으로 안내하거나 암의 "좋은 사람" 위장을 제거하여 암세포를 찾도록 돕는 것을 의미할 수 있습니다.
듀크 암 면역치료 센터는 유망한 기초과학 발견을 식별하고 이러한 아이디어를 치료법으로 전환할 팀을 구성함으로써 이러한 노력을 지원합니다.
“여기에는 발견을 하고 있는 세계적 수준의 기초연구 과학자들이 너무 많습니다…”
-스콧 안토니아(Scott Antonia), MD, PhD
"…면역치료 전략으로 잠재적으로 번역될 수 있는 발견"이라고 의학 교수이자 센터 창립 이사인 Scott Antonia 박사가 말했습니다. "새로운 면역치료제를 개발하고 이를 임상에 도입하기 위해 기초 과학자들과 교류할 수 있는 좋은 기회가 있었기 때문에 이것이 제가 듀크에 오도록 동기를 부여했습니다."
안토니아는 면역요법이 암 치료에 혁명을 일으킬 가능성이 있다고 믿지만, 그 가능성을 실현하려면 더 많은 연구가 필요합니다. “원칙에 대한 증거는 있습니다. 하지만 여전히 상대적으로 소수의 사람들만이 장기 생존을 누리고 있습니다. 면역치료적 접근법을 연마할 수 있다면 그것이 우리에게 최고의 기회입니다.”
센터에서 촉진하는 가장 흥미로운 면역요법 작업 중에는 환자 자신의 T 세포(림프구의 일종)를 제거하고 실험실에서 이를 조작하여 종양에 대해 더 효과적으로 만든 다음 다시 환자에게 주입하는 작업이 포함됩니다.
T 세포는 실험실에서 다양한 방법으로 조작될 수 있습니다. CAR T 세포 치료법이라고 불리는 한 접근법에서, T 세포는 환자의 종양에 결합하는 합성 항체 단편을 추가하여 조작되어 T 세포를 종양 세포로 직접 효과적으로 유도합니다.
종양 침윤 림프구(TIL) 입양 세포 요법이라고 불리는 또 다른 접근 방식에서는 이미 종양으로 들어가는 방법을 찾은 환자의 T 세포 하위 집합을 추출한 다음 환자에게 반환되기 전에 대량으로 성장시킵니다. Antonia와 그의 동료들은 최근 폐암에서 TIL 확장의 효과를 입증하는 논문을 발표했습니다. “우리는 현재 뇌종양에서 이 접근법을 사용하는 임상 시험을 개발하기 위한 준비 작업을 수행하고 있으며, 우리의 의도는 다른 많은 암으로도 확장하는 것입니다.”라고 그는 말했습니다.
Antonia는 Duke에서 진행되는 CAR T세포 치료 및 TIL 치료의 혁신은 다음과 같은 항체 전문가를 포함하여 다양한 분야의 과학자들과의 협력으로 인해 가능하다고 지적합니다. Barton Haynes, MD, HS'73-'75, Duke Human Vaccine Institute의 Frederic M. Hanes 의학 교수 및 Wilton Williams 박사, 의학 및 수술 부교수, Charles Gersbach 박사, John W. Strohbehn 생의학 공학 석좌 교수와 같은 생의학 엔지니어 프랫 공과대학.
또한 이러한 종류의 세포 치료법에 대한 임상 시험에는 세포를 설계하거나 확장하기 위한 특수 시설이 필요하며, 이는 Joanne Kurtzberg, MD, Jerome S. Harris 소아과 석좌 교수 및 Beth가 이끄는 듀크의 세포 치료를 위한 마커스 센터에서 제공됩니다. Shaz, MD, MBA, 병리학 교수. “Duke가 면역치료 전략을 개발하는 데 있어 어떻게 독보적인 위치에 있는지 보여주는 매우 생산적인 협력이었습니다.”라고 Antonia는 말했습니다.
표적치료
표적 치료법은 종양의 약점, 즉 유전적 돌연변이 등을 이용합니다. 장점은 이 치료법이 건강한 세포가 아닌 암세포만 죽이는 것입니다. 전제 조건은 특정 종양의 유전학과 생물학을 아는 것이며 간단한 작업이 아닙니다.
트루디 올리버, PhD'05듀크 과학 기술 장학생으로 약리학 및 암 생물학 교수진에 합류한 는 암 발달과 종양 하위 유형, 특히 편평 세포 폐암 및 소세포 폐암의 생물학을 연구합니다.
“소세포폐암 내에서도 서로 다르게 행동하는 부분집합이 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다. 그녀가 확인한 치료법 중 일부는 임상 시험 중입니다.
"우리의 연구는 이러한 하위 집합에 맞게 치료법을 맞춤화하면 결과에 차이를 만들 수 있음을 시사합니다."
-트루디 올리버, PhD'05
그녀가 확인한 치료법 중 일부는 임상 시험 중입니다.
Wellcome 의학 석좌교수인 Sandeep Dave 박사는 100가지가 넘는 다양한 유형의 혈액암의 유전체학을 분석하는 야심찬 프로젝트를 주도하고 있습니다. 그의 프로젝트는 혈액암 진단을 간소화하고 잠재적인 치료 목표를 밝혀낼 것입니다.
“모든 암은 숙주를 희생시키면서 암이 생존하고 번성할 수 있게 하는 유전적 변형에서 발생합니다.”라고 그는 말했습니다. "이러한 유전적 변이는 양날의 검입니다. 암세포가 자라도록 허용하지만, 다른 한편으로는 우리가 잠재적으로 악용할 수 있는 특정한 취약점을 부여합니다."
Dave는 컴퓨터 과학, 유전학 및 종양학에 대한 자신의 배경이 거대한 데이터 세트를 사용하는 프로젝트를 설계하는 데 도움이 되었다고 말했습니다.
"우리는 다른 모든 유형의 암에 적용할 수 있는 도구 개발 및 방법론 측면에서 어려운 작업을 수행했습니다."
-샌딥 데이브, MD
암 격차
암 불평등은 의료 및 기타 자원에 대한 접근, 제도적 장벽, 구조적 인종 차별, 혈통 관련 유전학과 같은 생물학 등 요소들의 복잡한 상호 작용으로 인해 발생합니다. 예를 들어, 일부 유전적, 생물학적 요인과 사회적 요소는 다양한 유형의 암에서 불균형을 초래합니다.
"암 치료는 환자가 더 이상 일률적인 패러다임으로 치료받지 않는 개인화된 공간에 접근하고 있습니다."
-Tammara Watts, MD, PhD
DCI의 두경부 수술 및 커뮤니케이션 과학 부교수이자 형평성, 다양성 및 포용성 부문 부소장인 Tammara Watts, MD, PhD는 "인종과 민족에 따라 결과에 차이가 있다는 것이 점점 더 분명해지고 있습니다"라고 말했습니다. . "매우 광범위한 가설은 암 환자에게서 매일 볼 수 있는 서로 다른 임상 결과에 중요한 역할을 할 수 있는 유전적 조상 관련 변화가 있다는 것입니다."
예를 들어, 인유두종 바이러스(HPV)와 관련된 인후암을 앓고 있다고 자가 진단한 백인 환자는 의료 접근성, 교육, 사회경제적 지위와 같은 요소를 통제하더라도 자가 진단한 흑인 환자에 비해 더 나은 결과를 보였습니다.
Watts는 DCI의 생물정보학 전문가와 협력하여 두 그룹 간의 유전자 발현의 중요한 차이를 확인하려고 노력하고 있습니다.
그녀는 “인종과 민족에 따라 소외 계층 환자에게 영향을 미칠 수 있는 차이점을 알아내려고 노력하고 있습니다.”라고 말했습니다. "그러나 광범위한 환자 그룹을 위한 표적 치료법을 설계하는 데 유용할 수 있는 차이점이 나타날 수 있습니다."
그 이유는 흑인에게서 더 흔히 발생할 수 있는 특정 유전적 발현에 대한 표적 치료가 인종이나 민족에 관계없이 해당 발현을 가진 모든 환자에게 도움이 될 것이기 때문입니다.
DCI에서 암 불평등 연구를 수행하는 데 있어 왓츠 혼자가 아닙니다. 인구 건강 과학 부교수인 Tomi Akinyemiju 박사는 역학을 사용하여 다양한 유형의 암의 불균형에 기여하는 생물학적 요인과 사회적 요소를 모두 연구합니다.
Jennifer Freedman 박사, 의학 부교수, 다니엘 조지, MD'92의학 교수와 의학 교수이자 DCI 부국장인 스티븐 파티에노(Steven Patierno) 박사는 왜 전립선암, 유방암, 폐암이 흑인이라고 스스로를 식별하는 환자에게서 더 공격적이고 치명적인 경향이 있는지에 대한 분자적 기반을 연구하고 있습니다. 20년 넘게 암 격차 연구 분야의 국내 선두주자였던 Patierno는 국립암연구소(National Cancer Institute)가 자금을 지원하는 Duke Cancer Disparities SPORE(전문 연구 우수 프로그램)를 이끌고 있습니다. SPORE 보조금은 유방암, 폐암, 위암, 두경부암을 연구하는 다른 DCI 팀뿐만 아니라 이들 연구원을 지원합니다.
2019년에 교수진에 합류한 Watts는 "나에게 인상 깊은 것 중 하나는 [암 불평등 연구]가 DCI 내에서 최우선 순위라는 것입니다."라고 말했습니다. "이 그룹은 적극적으로 참여하고 협력하며 변화를 주도할 질문을 던지고 있습니다. 조상과 관련된 결과가 더 나쁜 환자.”
위험, 탐지, 차단
암을 치료하는 것보다 더 나은 것은 암을 완전히 피하는 것입니다.
DCI에서 Meira Epplein 박사, 인구 건강 과학 부교수, 캐서린 가먼(Katherine Garman), MD'02, MHS'02, HS'02-'06, HS'09의학부 부교수인 그는 위암으로 이어지는 연쇄반응을 일으킬 수 있는 헬리코박터 파일로리 박테리아의 검출 및 치료를 개선하여 위암 발병률을 감소시키려고 노력하고 있습니다. Duke Cancer Disparities SPORE 보조금의 지원을 받는 Epplein과 Garman은 H. pylori 감염과 위암이 모두 백인보다 아프리카계 미국인에게 더 널리 퍼져 있기 때문에 그들의 연구가 격차를 줄일 수 있기를 바라고 있습니다.
암 예방이 성공하지 못할 경우 차선책은 조기에 발견하고 치료하는 것입니다. 암 치료에서 상대적으로 새로운 개념은 "차단"입니다. 이는 암이 시작되는 즉시 또는 직전에 암에 걸리는 것을 의미합니다.
"핵심은 완전한 악성종양으로 진행되는 것을 막는 것입니다."라고 Patierno는 말했습니다. “즉, 암이 자신의 목표선을 넘지 못하게 막는 것입니다.”
Patierno는 암 전단계 상태나 초기 암 환자가 약을 복용하여 세포를 죽이지 않고 암 발달을 중단시킬 수 있는 미래, 즉 표준 화학요법과 달리 세포독성이 없는 치료법을 구상하고 있습니다.
“우리는 그것이 있다는 것을 알고 있지만, 모두 부작용이 있기 때문에 독살하거나 태우거나 자르지는 않을 것입니다. 우리는 병이 진행되는 것을 막기 위해 세포독성이 없는 방법을 찾을 것입니다. 그것이 목표입니다.”
-스티븐 파티에르노(Steven Patierno) 박사
변화를 만드는 동문에 대해 읽어보세요
암 연구 및 치료 분야:
전인적 치료: Arif Kamal, MD, HS'12, MHS'15
암 성장의 씨앗을 표적으로 삼음: Eugenie S. Kleinerman, MD'75, HS'75
갑자기 찾아온 발견: Bill Kaelin, BS'79, MD'82
원래 기사는 DukeMed Alumni News, 2022년 가을에 게재되었습니다.
원본 기사 출처: 듀크투데이