뇌에서만 'ON'…치명적 소아 뇌종양 잡는 '스위치' 항암세포

미국 연구진이 뇌에 도달해야만 암세포를 공격하도록 설계된 새로운 CAR-T(키메라 항원 수용체 T세포) 치료법을 개발했다.

28일(현지시간) 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 연구팀은 특정 뇌종양을 앓는 쥐에게 이 치료법을 적용한 결과 종양을 완전히 제거하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 중개의학'(Science Translational Medicine)에 실렸다.

연구팀이 개발한 'B-SYNC CAR-T' 세포는 치명적인 소아 뇌종양인 '미만성 정중선 신경교종'(DMG)을 표적으로 한다. DMG는 뇌간에 침투해 호흡, 심장 박동 등 필수 기능을 제어하는 부위에 발생하며, 진단 후 1년 내 사망률이 매우 높은 암이다.

기존 CAR-T 치료법은 뇌종양 치료에 어려움을 겪었다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 CAR-T 세포가 뇌에 있을 때만 활성화되도록 설계했다.

B-SYNC CAR-T 세포는 뇌 전체에 존재하는 단백질 '브레비칸'을 감지하면 종양 세포를 공격하는 스위치를 켠다. 이후 종양 세포 표면에 있는 단백질(EphA2, IL13Rα2)을 찾아 파괴한다.

연구팀이 인간 DMG 세포를 이식한 쥐에게 B-SYNC CAR-T 세포를 투여한 결과, 뇌로 들어간 세포만 활성화돼 암을 공격했다. 혈액이나 비장 등 다른 부위의 세포는 비활성 상태를 유지했다.

특히 뇌에 직접 주사하는 방식으로는 실험 쥐 두 모델 모두에서 종양이 완전히 사라졌다. 반면 기존 CAR-T 세포는 암을 통제하지 못했다.

B-SYNC CAR-T 세포는 장기적인 방어 효과도 보였다. 치료 후 약 7주가 지나 다시 암세포를 주입했지만, 치료받은 모든 쥐는 새로운 종양을 거부했다. 연구팀은 세포가 암에 도달하기 전에 '소진'되는 것을 막은 덕분이라고 설명했다.

연구팀은 실험 결과를 바탕으로 이르면 2027년 4월부터 UCSF 헬스에서 임상시험을 준비하고 있다.

논문의 공동 교신 저자인 히데호 오카다 교수는 "뇌에서 필요할 때만 CAR 발현을 제한함으로써 실험실에서 DMG 종양의 일관되고 완전한 사멸을 확인했다"고 말했다.

UCSF 소아 뇌종양 센터장인 자비네 뮐러 교수는 "전임상 데이터가 매우 유망하다"며 "이 혁신적인 접근법을 어린이와 젊은 성인 환자들에게 제공하게 되어 매우 기쁘다"고 밝혔다.