T-cell therapy
암을 타겟하도록 유전적으로 조작된 T 세포 (T 림프구)는 기존의 암 치료 방식으로 치료가 어려웠던 경우에 적용 가능한 새로운 치료법으로 주목받고 있다. 가장 일반적인 방법 두가지는 T 세포를 유전적으로 조작하여 새로운 TCR (T-Cell Receptor) 이나 CAR (Chimeric Antigen Receptor)를 도입하는 것이다 (Humphries 2013). Adoptive T-cell therapy는 환자로부터 T cell을 획득한 뒤, 생체 외에서 변형시킨 세포를 동일 환자에게 다시 주입한다. 이 방법 외에도 몇몇 회사들은 단일 공여자로부터 얻은 치료제를 수 천명의 환자에게 적용하여 치료할 수 있는 allogenic한 방법을 개발하고 있다. 이 두 치료 방법 모두 환자로부터 추출한 T 세포를 체외에서 조작하여 진행하는 ex vivo gene therapy 방식을 채택하고 있다.

Antibody therapeutics
항체의 높은 특이성과 효과적인 약물동태학, 임상에 사용될 수 있도록 조작 가능하다는 특성을 이용해 단클론항체 (monoclonal antibodies, mAbs)는 최근 몇 년간 암 치료를 위해 성공적으로 사용되고 있다. 항체는 보체나 항체에 의존한 세포 독성을 통해 암 세포를 공격하기 위한 면역 반응을 활성화시킨다 (Liu and Mardis 2017). 세포 표면 결합 효소의 중화 또는 Agonist, antagonist 수용체가 활성화되면 항체로 인한 세포 자멸사가 유도되고, 종양 세포가 즉시 사멸된다.

또 다른 방법으로는 항체가 암 세포를 타겟으로 하는 약물을 antibody-drug conjugates (ADCs)를 이용해 전달하면, 이 ADCs의 세포 독성 물질은 곧바로 암 세포 표면의 항원에 부착하여 내재화 및 세포 내로 약물을 전달한다 (Wold et al. 2016). 게다가, ADCs는 림프종과 장기 암에 효과적인 새로운 치료 방법으로써, 면역 조절 항체의 경우 최근 임상적으로 주목할 만한 결과를 보였다. 단백질 공학 기술의 진보로, 하나의 시약으로 다양한 항원을 타겟하는 많은 bispecific antibody (BsAb)가 가능해 졌고, 면역 세포가 종양 세포를 바로 타겟 함으로써 약의 저항성이나 몇몇 부작용을 줄일 수 있다는 연구 결과도 보고되고 있다 (Thakur et al. 2018).

T-cell receptor profiling
세포 면역은 T 세포 수용체 (T-cell receptor, TCR)를 통해 병원균을 탐색하고 중화하는 T 세포가 직접 매개한다. TCR과 항원의 상호작용을 통한 상대적 특이성을 살펴보면, 수많은 병원체를 인식하기 위해서는 매우 다양한 종류의 TCR이 필요하다. 이를 위해 적응 면역 체계는 TCR 체세포를 다양화할 수 있도록 진화되었다. TCR은 주로 α chain과 β chain으로 불리는 subunit chain으로 구성되어 있으며, 감수 분열 과정에서의 V(D)J 재조합을 통해 생성된다. 다양한 TCR 서열을 가지는 T 세포의 레퍼토리는 면역 체계에서 변형된 단백질과 신생 항원을 인식하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 암 연구를 위한 면역 유전체학의 어려운 점은 암 환자의 면역 치료를 진행하기 전과 진행 중에 T 세포의 레퍼토리를 확인하고 종양 반응성 T 세포 클론을 확인하는 것이다 (Liu et al. 2017).