교모세포종, 장기 면역 반응 유도 성공

국내 연구진이 가장 치료가 어려운 악성 뇌종양 ‘교모세포종’ 에 대해 줄기세포 기반 면역유전자치료를 통해 장기 항암 효과를 유도하는 데 성공했다.

전임상 동물실험 단계에서 확인된 이번 결과는 재발률이 높고 생존률이 낮은 교모세포종 치료에 새로운 돌파구가 될 수 있다는 점에서 주목된다.

가톨릭대학교 서울성모병원 신경외과 안스데반 교수 연구팀은 교모세포종 을 대상으로 줄기세포 유전자치료와 면역관문억제제를 병용해 강력한 항종양 면역 반응을 유도하는 데 성공했다고 7일 밝혔다.

연구팀은 줄기세포가 가진 종양 특이적 이동 능력을 활용해 면역활성 유전자 인터루킨-12(IL-12)를 종양 주변 환경에 직접 전달한다.

여기에 PD-1 면역관문억제제를 함께 투여하는 방식으로 치료 효과를 관찰했다.

교모세포종은 뇌종양 중 가장 악성도가 높고 재발률이 매우 높은 난치성 암이다.

표준 치료를 받더라도 평균 생존 기간은 15개월, 5년 생존율은 10% 미만에 그친다.

방사선 치료, 항암요법, 수술을 병행해도 대부분 재발하며, 재발 이후에는 마땅한 치료제가 없어 치료법 개발이 절실한 대표적 고위험 종양이다.

이번 연구에서 사용된 중간엽 줄기세포(MSC)는 면역 활성물질 IL-12를 종양 내에 직접 전달하는 역할을 수행했다.

연구팀은 교모세포종을 이식한 면역 쥐 모델을 대상으로 항PD-1 단독 투여군, 줄기세포 기반 IL-12 단독 투여군, 두 약제를 병용한 그룹으로 나눠 치료 효과를 비교 분석했다.

그 결과, 줄기세포 기반 치료와 면역관문억제제를 병용한 군에서는 50%의 완전관해(CR)가 관찰됐다.

치료 종료 후 동일한 종양을 재이식했을 때도 재발이 없었고, 이는 장기적인 면역 기억 반응이 형성됐다는 점에서 의미가 크다고 연구팀은 밝혔다.

연구팀은 단일세포 전사체 분석 및 면역형광 분석을 통해 면역 반응의 작동 원리도 규명했다.

항PD-1 항체는 CD8+ T세포를, IL-12는 CD4+ T세포와 NK세포를 각각 활성화시키는 것으로 나타났으며, 병용군에서는 이들 면역세포 모두의 침윤이 확인됐다.

동시에 종양을 억제하는 면역 환경도 형성됐다.

면역 억제 역할을 하는 Treg 세포와 M2형 대식세포는 감소했고, 종양세포에서는 줄기세포성 감소와 세포주기 정지, 좋은 예후와 관련된 유전자 발현 증가가 확인됐다.

안스데반 교수는 “이번 연구는 줄기세포 유전자치료와 현재 진료 현장에서 사용 중인 면역관문억제제의 기전적 상호보완성 및 시너지 효과를 증명했단 점에서 임상적 의의가 크다"고 말했다.

이어 "특히 면역기억 T세포 유도에 기반한 장기 항암 면역 반응은 향후 재발 방지에 중요한 기전이 될 수 있어 임상적 활용 가능성도 높다”고 평가했다.

현재 연구팀은 식품의약품안전처의 임상시험 승인 등 후속 연구 준비에 돌입했다.

이번 연구 결과는 SCI급 국제학술지 ‘Biomedicine & Pharmacotherapy’에 게재됐으며, 최근 열린 제34차 대한뇌종양학회 정기학술대회에서 기초연구 부문 최우수 학술상을 수상했다.

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배동현([email protected]) 기사제보