T세포, 자연살해세포, 수지상세포 치료제처럼 살아있는 면역세포를 이용한 세포치료는 최근 암 치료에서 많은 관심을 받아왔다. 그러나 고형암이나 만성 염증 조직처럼 미세환경이 억제적인 곳에서는 세포가 잘 침투하지 못하고, 도달해도 오래 머물지 못하며 기능이 쉽게 꺼져버리는 한계가 계속 보고되고 있다. 해당 논문은 이러한 한계점을 보완할 세포로 대식세포 (macrophage)를 제안한다. 대식세포는 원래 조직에 상주하면서 손상되거나 염증이 있는 부위로 잘 이동하고 식세포작용으로 표적을 직접 제거할 수 있으며, 주변 면역반응까지 조절하는 세포이다. 대식세포는 조직에 풍부하게 존재하며 특히 종양이나 염증 부위에 많이 모여드는 세포이기 때문에, 질환 미세환경에서 실용적으로 활용 가능한 이펙터 세포로 여겨진다.

대식세포를 치료제로 사용하려면 두 가지를 해결해야 한다. 하나는 억제성 신호가 강한 질환 부위에서도 원하는 기능상태를 계속 유지하는 것이고, 다른 하나는 목표 부위에 정확하게 도달해서 표적과 잘 상호작용하도록 만드는 것이다. 이 두 가지는 각각 대식세포가 원래 가진 성질인 ‘표현형이 쉽게 바뀌는 특성 (가소성)’과 ‘염증 부위로 스스로 이동하는 특성 (homing)’과 관련이 있다. 해당 리뷰 논문은 최근 개발된 대식세포 엔지니어링 기술들을 이 두 가지 지점을 중심으로 정리하고, 다시 유전적 변형과 비유전적 변형이라는 두 방식으로 나누어 소개하고 있다.

유전적 변형 전략으로는 siRNA로 특정 유전자를 억제해 원하는 표현형을 고정하는 방법, 항원 인식 부위와 세포 내 신호전달 부분을 조합해 만든 CAR-대식세포(CAR-M), CRISPR-dCas9으로 유전자를 자르지 않고 전사만 조절하여 원하는 사이토카인 발현을 유도하는 방법 등이 소개된다. 반면 비유전적 전략은 유전자를 건드리지 않고 세포막이나 세포질에 재료를 붙이거나 넣어서 기능을 부여하는 방식이다. 세포막에 붙이는 얇은 디스크형 ‘백팩’은 사이토카인이나 약물을 서서히 방출하면서 대식세포 자신과 주변 세포까지 원하는 방향으로 유도하고, 클릭 화학(click chemistry)을 이용하면 세포막에 압타머 같은 표적 리간드를 정밀하게 붙일 수 있다. 또한 지질을 이용해 리간드를 세포막에 직접 삽입하는 더욱 간단한 방법도 소개되어 있다. 최근에는 이러한 방법들을 한 번에 결합하여 세포막에는 표적 리간드를 붙이고 동시에 세포질에는 표현형을 유지하는 약물을 전달하는 ‘융합성 리포좀’같은 복합 전략도 제시되고 있다.

이러한 두 접근법은 서로 다른 장단점을 갖는다. 유전적 변형은 효과가 나타나는 데 시간이 걸리지만 오래 지속되는 반면, 비유전적 변형은 빠르게 작동하지만 효과가 오래가지 않는 대신 안전성 면에서 유리하다. 이러한 차이는 실제 개발 단계에도 반영되어, CAR-M은 이미 임상1상까지 진행되었지만, 비유전적 전략들은 아직 전임상 단계에 머물러 있다. 다만 유전적으로 변형된 대식세포는 의도치 않게 과도한 염증 반응을 일으키거나 체내에 예상보다 오래 남을 위험도 있어 이에 대한 안전장치를 갖추는 것이 중요하다. 저자들은 앞으로 표현형을 안정화하는 기술과 표적화 기술을 함께 결합하는 방향, 그리고 대식세포의 공급원 확보와 장기 안전성 검증이 중요한 과제가 될 것이라고 제안한다.

• 형식Review Paper
• 게재일2026년 08월 (BRIC 등록일 2026-09-03)
• 연구진국내 연구진
• 분야 바이오·의료융합 > 바이오소재