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고형암 · TUMOR COMPOSITION
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50%
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고형암에서 Tumor-Associated Macrophage(TAM)가 차지하는 종양 질량의 비율.
방관자가 아니라, 종양 성장과 면역회피를 돕는 적극적인 조력자입니다.
● CD163
● CD209
● CD200R
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01
후크 · THE HOOK
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CAR-T는 혈액암에서는 확실한 성과를 냈지만, 고형암 앞에서는 여전히 자주 막힙니다.
종양 속으로 잘 들어가지 못하고, 마땅히 공략할 항원이 없는 경우도 많기 때문입니다.
그래서 최근 몇 년 사이 연구자들의 시선이 자연스럽게 Macrophage로 옮겨가고 있습니다.
Macrophage는 원래 저산소 상태인 고형암 중심부까지 파고들 수 있는 세포입니다.
여기에 CAR(Chimeric Antigen Receptor)를 달아 종양을 표적하도록 만든 것이
CAR-Macrophage(CAR-M)입니다.
암세포를 직접 phagocytosis하고, 종양미세환경(TME)을 보다 inflammatory한 상태로 바꾸며,
항원을 제시해 T세포 반응까지 유도할 수 있다는 점에서 주목받고 있습니다.
이건 더 이상 해외 학회에서만 들리는 이야기도 아닙니다.
KAIST 연구팀은 2025년 ACS Nano에 mRNA와 면역보조제(adjuvant)를 함께 전달해 체내에서 직접(in situ) CAR-Macrophage를 유도하는 전략을 발표했습니다. 몸 안에서 macrophage를 직접 재프로그래밍한다는 접근이라는 점에서 주목받고 있습니다.
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국내 CAR-M 관련 논문은 2020년 대비 2025년 약 5.5배 증가했습니다.
세계적으로도, 국내에서도 빠르게 성장하고 있는 영역입니다.
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CAR-M은 이 흐름의 한 예일 뿐입니다.
접근법은 다양하지만, 결국 모두 같은 질문으로 돌아옵니다.
CD47-SIRPα · myeloid checkpoint
CSF1R inhibitor · TAM 재교육
TAM biomarker · translational
"내가 지금 다루고 있는 이 macrophage는, 정확히 어떤 세포인가?"
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02
문제 · THE UNSEEN CHALLENGE
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"지금 내가 보고 있는 이 macrophage, 정말 내가 원하는 phenotype이 맞나?"
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Macrophage는 고정된 정체성이 없습니다.
M1(inflammatory) ↔ M2(regulatory) 스펙트럼 위에서 주변 환경에 따라 계속 상태를 바꿉니다.
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M1
CD86⁺CD80⁺HLA-DR⁺CD274⁺
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M2a
CD209⁺CD200R⁺CD163⁺CD206⁺
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M2c
CD163 high
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종양은 CSF-1, IL-10, TGF-β 등 다양한 신호를 통해 주변 macrophage를
면역억제적인 상태로 유도합니다. 이렇게 종양미세환경에 적응한 세포가
TAM이며, 앞서 본 것처럼 고형암에서 상당한 비중을 차지합니다.
TAM을 조직에서 직접 분리해 비교군으로 쓰는 실험실도 존재하죠. 그러나 회수율이 낮고 프로토콜도 제각각이라, 결국 혈액 유래 M2 macrophage로 대신하는 경우를 볼 수 있습니다.
하지만 둘은 같은 세포라고 볼 수 없죠.
여기에 Macrophage와 DC 특유의 높은 Fc receptor 발현까지 겹치면,
일반 항체에서는 non-specific binding 때문에 background부터 신경 써야 하는 경우도 흔하기 때문입니다.
결국 기준은 하나입니다.
'진짜 TAM'을 보고 비교할 수 있어야 다음 단계로 넘어갈 수 있습니다.
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03
솔루션 · THE SOLUTION
이 병목을 풀려면 두 곳에서 동시에 접근해야 합니다.
하나는 혈액에서 시작하는 지점, 다른 하나는 조직에서 끝나는 지점입니다.
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혈액 트랙 · BLOOD
STARTING MATERIAL
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Blood
Whole blood · monocyte source
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ISOLATION
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CD14 MicroBeads (±UltraPure)
Positive selection → Monocyte (M0)
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POLARIZATION VIA CYTOKINES
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M1
IFN-γ, LPS / GM-CSF
CD80 · CD86 · HLA-DR
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M2
IL-4, IL-13 / M-CSF
M2a: CD209 · CD200R · CD163 · CD206
· M2c: high CD163
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종양조직 트랙 · TUMOR TISSUE
STARTING MATERIAL
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Tumor Tissue
Tumor sample
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TISSUE DISSOCIATION
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gentleMACS™ Octo Dissociator
+ Tumor Dissociation Kit · 조직 → single-cell
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SEPARATION/ISOLATION
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CD163 MicroBead Kit
Tumor 유래 TAM 직접 분리
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▾
ISOLATED OUTPUT
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≈50%
TAM (M2-like)
Ex vivo · CD163 · CD209 · CD200R
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Cell Analysis — REAfinity™
M1 · CD80 CD86 HLA-DR
M2 · CD163 CD206 CD200R
TAM · CD163 CD209 CD200R
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Spatial Imaging — MACSima™
TME 내 M1 / M2 / TAM 공간 분포 multiplex 이미징
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Fig. 1 — Monocyte → M1 / M2c 분화 과정에서 나타나는 FSC/SSC shift 및 형태학적 변화
(phase-contrast) — 위 polarization 단계에서 실제로 관찰되는 변화
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혈액 유래 polarized macrophage와 조직 유래 real TAM을 나란히 비교할 수 있을 때,
내가 보고 있는 phenotype이 실제 종양미세환경을 얼마나 반영하는지 한층 더 명확하게 확인할 수 있습니다.
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04
가이드 · 우리 실험실에 바로 적용하기
표준 Workflow (4단계 + CAR-M 확장 옵션)
Fig. 2 — STEP 1의 Separation 방식(positive/negative)에 따른 CD163·CD200R MFI 비교
— 어떤 isolation 방식을 쓰든 이후 marker analysis는 일관되게 진행할 수 있습니다.
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STEP 1
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Separation
CD14 MicroBeads UltraPure
(Other options: StraightFrom®, Pan/Classical Monocyte Isolation Kit)
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~30–40분
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STEP 2
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M0 분화
MACS® Cytokine GM-CSF(M1:inflammatory) 또는 M-CSF(M2:regulatory)
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5–7일
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STEP 3
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Polarization
M1 / M2a / M2c cytokine 조합
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2일
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STEP 4
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분석
REAfinity 항체 패널
(M1: CD86/CD80/HLA-DR/CD274,
M2: CD163/CD206/CD200R/CD209)
+ MACSQuant Analyzer 16
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OPTIONAL
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CAR 도입
표준 workflow에 유전자 엔지니어링을 추가하면
CAR-M 응용으로 확장할 수 있습니다.
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Fig. 3 — STEP 4 분석에서 쓰는 REAfinity™ 패널
(CD86·CD80·HLA-DR·CD274 / CD163·CD206·CD200R·CD209)의 실제 MFI 데이터. 도트는 개별 donor, 3회 이상 독립실험 pooled.
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놓치기 쉬운 체크포인트
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✓
추후 downstream 때 bead 결합 걱정 시 → Pan/Classical Monocyte Isolation Kit (negative selection)
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48h 경과 혈액 샘플 사용 시(aged) → DGC-free 방식 권장
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종양·비장 등 다양한 human tissue 적용 가능 (검증: 난소암)
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마커만으로 부족 시 → phagocytosis 기반 functional assay 추가
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FcR blocking 생략 → REAfinity 항체 (Fc 변형, background-free)
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마우스 모델 → CD163 대신 F4/80 MicroBeads, mouse UltraPure
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성숙도 구분 → CD83 마커 추가
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05
제품 리스트 · BY PHENOTYPE
Macrophage subset별로 정리한 antibody & cytokine
Cytokine의 정확한 grade(RG/PG/GMP)별 카탈로그 번호는
MACS Premium-Grade Cytokines
에서 확인하실 수 있습니다.
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Pan Monocyte Isolation Kit, human
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gentleMACS™ Octo Dissociator with Heaters
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Tumor Dissociation Kit, human
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CD163 MicroBead Kit, human
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Anti-F4/80 MicroBeads UltraPure, mouse
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REAfinity™ Recombinant Antibodies
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Human GM-CSF, premium grade
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