교모세포종 치료, 면역세포 순서가 갈랐다…국내 연구진 규명

국내 공동 연구진이 뇌종양의 일종인 교모세포종에서 면역세포와 암세포의 상호작용 순서가 치료 효과를 결정짓는 핵심 요인임을 세계 최초로 규명했다.

성균관대학교 박성수 교수와 서울대학교 의과대학 백선하 교수 공동 연구팀은 이 같은 내용의 연구 결과를 뇌종양 분야 국제학술지 '뉴로-온콜로지(Neuro-Oncology)'에 발표했다고 3일 밝혔다.

교모세포종은 가장 치명적인 뇌종양 중 하나로 꼽힌다. 뇌의 면역세포인 미세아교세포가 종양에 광범위하게 침투해 강력한 면역 억제 환경을 조성하는 특징이 있다. 이 때문에 암세포를 직접 공격하는 자연살해(NK)세포가 종양 내부로 침투하기 어려워 치료 효과가 제한적이었다.

연구팀은 이러한 시간적 상호작용을 분석하기 위해 다중 채널 미세유체 플랫폼을 개발했다. 이 플랫폼은 3차원 종양 모델에 세포를 주입하는 순서와 시간을 정밀하게 제어할 수 있다.

연구 결과, 미세아교세포가 암세포에 먼저 도달하면 STAT3 신호가 활성화돼 NK세포의 침투를 막고 종양 성장을 촉진했다. 반면, NK세포가 먼저 도달했을 때는 암세포에서 면역 활성 인자인 IL12A가 강력하게 발현돼 지속적인 종양 억제 효과를 나타냈다. 동일한 세포 구성이라도 면역세포의 작용 순서에 따라 종양 면역 반응이 극명하게 달라진 것이다.

연구팀은 환자 유래 교모세포종 세포를 이용해 기술의 임상 적용 가능성도 입증했다. STAT3 억제제인 'WP1066'과 테모졸로마이드(TMZ)를 병용 투여하자 종양 내 NK세포 침투가 크게 증가했으며, 종양 세포 사멸 효과도 향상되는 시너지 효과를 확인했다.

해당 핵심 기술은 오가노플러스에서 '캔오가노(CANORGAN)'라는 이름으로 상용화돼 연구용으로 제공되고 있다.

박성수 교수는 "동물 모델이나 기존 배양 방식으로는 관찰하기 어려웠던 종양 조직 내 면역세포 간 시간적 상호작용을 공학 기술로 규명했다"며 "다양한 난치성 고형암에 대한 환자 맞춤형 약물 스크리닝 플랫폼으로 기술을 발전시켜 나갈 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단(NRF)의 지원을 받아 수행됐다.