서울성모병원 '비강투여' 기반 뇌종양 면역치료제 개발 도전

(서울=뉴스1) 구교운 기자 = 서울성모병원 연구팀이 성인에서 가장 흔한 악성 원발성 뇌종양인 교모세포종(Glioblastoma)을 대상으로 코를 통해 뇌에 직접 작용하는 입양면역세포치료 연구를 본격적으로 시작한다.

서울성모병원은 안스데반 신경외과 연구팀의 이같은 연구가 과학기술정보통신부 기초연구사업 '신진연구-개척연구'에 최근 선정됐다고 2일 밝혔다. 연구 기간은 3년이며 총 3억 원이 지원된다.

교모세포종은 국내에서 연간 600~800명의 환자가 새로 진단되고 있는 예후가 극히 불량한 난치성 뇌종양이다. 최대한의 종양 절제술 이후 항암방사선 치료를 병행하더라도 평균 생존 기간이 2년 미만, 5년 생존율이 10% 미만에 불과할 뿐 아니라 임상적으로 의미 있는 생존 이득을 입증한 새로운 치료제가 아직 없는 실정이다.

외부에서 강화된 면역세포를 주입해 종양을 직접 공격하는 '입양면역세포치료'(adoptive cell therapy)가 전임상 및 초기 임상에서 가능성을 보인다. 미국 펜실베이니아 의료센터의 지난해 연구에 따르면 이중표적 CAR-T 세포치료가 재발성 교모세포종 환자의 62%에서 종양 크기 감소를 끌어내기도 했다.

하지만 세포치료제 역시 정맥을 통한 전신 투여 시 혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier, BBB)에 가로막혀 뇌 내 전달 효율이 급격히 저하되고 비특이적인 전신 부작용이 발생할 수 있다는 한계가 존재한다.

이에 연구팀은 혈뇌장벽을 우회해 면역세포를 뇌종양 부위로 직접 도달시키는 '비강투여'(Intranasal delivery) 기반의 비침습적 세포 전달 시스템을 대안으로 제시했다. 비침습적이며 반복 투여가 가능하고 전신 부작용을 최소화할 수 있다는 장점이 있기 때문이다.

연구팀은 선행연구를 통해 CAR-T 세포 등의 면역세포치료제를 비강으로 투여할 경우 뇌종양 부위로의 효과적인 전달은 물론 유의미한 항종양 효과까지 나타난다는 사실을 이미 확인한 것으로 알려졌다. 이는 기존의 종양 내 직접 주입이나 정맥 투여 방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 면역세포 전달 전략의 가능성을 시사한다.

다만 현재까지의 연구는 비강투여의 가능성을 제시하는 단계로 면역세포가 어떤 경로를 통해 뇌 및 종양 부위로 이동하는지에 대한 정확한 전달 기전, 전달 효율을 극대화하기 위한 최적화 전략, 종양미세환경의 면역억제 요소를 극복하기 위한 병합 치료 전략 등에 대한 규명이 필요한 실정이다.

연구팀은 이번 과제를 통해 비강투여된 면역세포의 해부학적·기능적 전달 경로를 명확히 밝히고 세포 엔지니어링 기술을 접목해 전달 효율을 극대화할 계획이다. 아울러 종양미세환경 내 면역억제 세포를 조절하는 물질을 병용 투여해 항종양 효과를 한층 높이는 전략을 수립하고자 한다.

면역세포의 뇌 전달 기전을 규명하고 이를 최적화하는 것은 향후 다양한 면역세포치료제 및 면역조절제에 적용할 수 있는 범용 플랫폼 기술로 발전할 수 있을 전망이다. 또 뇌 전이암 및 기타 중추신경계 질환 치료로의 확장 가능성도 있다고 연구팀은 설명했다.

안 교수는 "종양 내 직접 주입이나 전신 투여의 한계를 넘어 환자 부담이 적고 반복 투여가 가능한 비강투여 기반 면역세포치료를 통해 교모세포종 치료의 새로운 가능성을 열고자 한다"며 "비강투여 면역치료의 전달 기전과 최적화 전략을 확립해 향후 실질적인 치료 대안을 제시하고 싶다"고 밝혔다.

kukoo@news1.kr