서울성모병원, '비강 투여' 기반 뇌종양 면역치료제 개발 도전

안스데반 교수팀, 과학기술정보통신부 ‘신진연구-개척연구’ 선정

코를 통해 뇌에 직접 작용하는 전달방식…“기존 치료 한계 돌파 시도”

안스데반 서울성모병원 교수 ⓒ가톨릭대학교 서울성모병원

가톨릭대학교 서울성모병원은 안스데반 신경외과 교수 연구팀이 악성 원발성 뇌종양인 교모세포종을 대상으로 코를 통해 뇌에 직접 작용하는 입양면역세포치료 연구를 본격적으로 시작한다고 2일 밝혔다.

연구는 과학기술정보통신부 기초연구사업 ‘신진연구-개척연구’ 과제로 선정됐다. 연구 기간은 3년이며 총 3억원이 지원된다.

교모세포종은 국내에서 연간 약 600~800명의 환자가 새로 진단되고 있는 난치성 뇌종양이다. 최대한의 종양 절제술 이후 항암방사선 치료를 병행하더라도 평균 생존기간이 2년 미만, 5년 생존율이 10% 미만인 것으로 전해졌다. 표준 항암제로 사용되는 테모졸로마이드 역시 평균 생존기간을 약 2개월 연장하는 데 그친다.

면역항암치료는 최근 여러 암종에서 성과를 거두고 있으나, 교모세포종은 면역관문억제제 단독 투여 시에는 치료 효과가 없는 것으로 알려졌다. 이는 해당 암종의 낮은 돌연변이 부담과 강력한 면역억제적 종양미세환경으로 인해 PD-1/PD-L1 등을 타겟으로 하는 면역관문억제제 기전이 제대로 작동하기 어렵기 때문이다.

이에 대한 대안으로 외부에서 강화된 면역세포를 주입해 종양을 직접 공격하는 ‘입양면역세포치료(adoptive cell therapy)’가 전임상 및 초기 임상에서 가능성을 보이고 있다.

실제로 미국 펜실베이니아 의료센터의 2025년 연구에 따르면, 이중표적 CAR-T 세포치료가 재발성 교모세포종 환자의 62%에서 종양 크기 감소를 이끌어내기도 했다. 다만 정맥 투여 방식은 혈뇌장벽에 가로막혀 뇌 내 전달 효율이 낮고 전신 부작용 위험이 있다는 구조적 한계가 있다.

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

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

현재 비강투여 면역세포의 뇌 내 전달 및 항종양 효과에 대한 기초 전임상 데이터를 확보한 상태이며, 이를 바탕으로 전달 경로 추적과 미세환경 변화 분석 등 심화 후속 전임상 연구를 수행하고 있다.

안스데반 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.