교모세포종(GBM)은 성인에서 가장 흔하고 공격적인 악성 뇌종양으로, 진단 후 일반적으로 12~18개월밖에 생존하지 못합니다. 수십 년간의 연구에도 불구하고 현재까지 교모세포종에 대한 치료법은 없으며, 수술, 방사선 치료, 항암 화학요법과 같은 승인된 치료법은 환자의 생명 연장에 제한적인 효과를 보입니다.

적극적인 치료 후에도 대부분의 교모세포종 환자는 재발하며, 재발성 교모세포종(rGBM) 환자의 중앙 생존 기간은 6~10개월에 불과합니다. 현재까지 재발성 교모세포종 환자의 생존 기간을 연장하는 것으로 입증된 특정 치료법은 없습니다. 따라서 재발성 교모세포종의 효과적인 치료는 종양학 분야에서 가장 큰 미충족 의료 수요 중 하나로 남아 있습니다.

2024년 3월, 펜실베이니아 대학교 페렐만 의과대학 연구진은 Nature Medicine 저널에 논문을 발표했습니다[1]. 이 논문은 1상 임상 시험의 초기 결과를 보고했는데, 이 연구에서는 상피세포 성장 인자 수용체(EGFR)와 인터루킨-13 수용체 α2(IL13Rα2)를 표적으로 하는 이중 표적 CAR-T 세포가 재발성 교모세포종(rGBM) 환자의 뇌에서 고형 종양의 성장을 감소시키는 효과적인 전략이 될 수 있음을 보여주었습니다.

2025년 6월 1일, 연구팀은 Nature Medicine 저널 [2]에 앞서 언급한 이중 표적 CAR-T 세포 치료제의 1상 임상시험 결과를 추가로 보고하는 또 다른 논문을 게재했습니다. 논문 제목은 " 재발성 교모세포종에서 EGFR과 IL-13Rα2를 표적으로 하는 뇌실내 이중 CAR T 세포: 1상 임상시험"입니다.

1상 임상 시험 결과에 따르면 EGFR과 IL13Rα2를 표적으로 하는 이중 표적 CAR-T 세포 치료가 재발성 신경교종(rGBM) 환자의 약 2/3에서 종양 성장을 늦추는 것으로 나타났습니다.

연구팀은 교모세포종에서 흔히 발견되는 두 가지 단백질인 EGFR과 IL13Rα2를 표적으로 하는 이중 표적 CAR-T 세포 치료제, 즉 CART-EGFR-IL3Rα2 세포 치료제를 개발했습니다. EGFR 에피토프는 교모세포종 환자의 50~60%에서 종양 세포 표면에 존재하는 반면, IL13Rα2는 교모세포종 환자의 50~75%에서 발현되며 잠재적인 치료 표적으로 밝혀졌습니다. 연구팀은 CAR-T 세포를 경막내 주사하여 뇌척수액에 전달함으로써 뇌종양에 더욱 직접적으로 도달할 수 있도록 했습니다.

이 연구에는 재발성 신경교종(rGBM) 환자 18명이 등록되어 가능한 한 많은 종양을 제거하기 위한 수술을 받은 후, 이중 표적 CAR-T 세포를 뇌척수액에 직접 척추강 내 주입했습니다.

이 단일 센터, 1상, 공개 임상 시험의 주요 종료 지점에는 용량 제한 독성, 최대 내약 용량 및 권장 용량 결정, 부작용 발생이 포함되었습니다. 2차 종료 지점에는 객관적 방사선 반응, 반응 기간, 무진행 생존 기간, 전반적 생존 기간이 포함되었습니다.

결과는 최대 내약 용량이 2.5×10 7 CAR-T 세포로 결정되었음을 보여주었습니다. 18명의 환자 중 10명(56%)은 3등급 신경 독성을 경험했으며, 4-5등급 신경 독성은 발생하지 않았습니다. 측정 가능한 질환을 가진 13명의 환자 중 8명(62%)은 CAR-T 세포 치료를 받은 후 종양 퇴행을 경험했으며, 이 중 1명은 부분 반응으로 확진되었고 1명은 16개월 이상 안정적인 질환을 유지했습니다. 무진행 생존 기간의 중앙값은 1.9개월이었고, 데이터 마감 시점(추적 기간의 중앙값은 8.1개월)에는 전체 생존 기간의 중앙값에 도달하지 않았습니다.

연구팀은 재발성 교모세포종 환자에서 이처럼 종양이 줄어드는 것은 드문 일이며, 과거에 시도된 어떤 면역 치료제도 이를 가능케 하지 못했다고 밝혔습니다. 이들 환자 대부분은 CAR-T 치료를 받았을 당시 빠르게 성장하는 종양을 가지고 있었고, 치료가 질병의 진행을 변화시켰는데, 이는 교모세포종 환자에게 매우 중요한 의미를 지닙니다. 치료 후 재발성 교모세포종 환자 중 일부는 12개월 이상 생존했으며, 이 환자들의 중앙 생존 기간은 1년 미만이었습니다. 이는 놀라운 치료 결과입니다. 또한, 7명의 환자가 1년 후에도 생존해 있으며, 그중 한 명은 등록 당시 질병이 광범위하게 확산되고 종양이 빠르게 성장했음에도 불구하고 16개월 이상 종양 성장이 관찰되지 않았습니다.

결과는 또한 이러한 이중 표적 CAR-T 세포가 주입 후에도 환자의 면역 체계에 남아 장기간 종양 성장을 예방할 수 있음을 보여주었습니다. CAR-T 세포 치료 후 종양이 재발한 환자의 경우, 연구팀은 종양에서 T 세포 침윤을 발견했고, 종양 제거를 위해 제거된 조직에서는 대식세포가 관찰되었습니다. 다른 환자의 척수액 검체에서도 유사한 면역 체계 자극 징후가 나타났으며, 한 환자는 치료 1년 후에도 척수액에서 키메라 항원 수용체 T 세포가 검출되었습니다.

이러한 결과는 이중 표적 CART-EGFR-IL13Rα2의 뇌실내 주입이 가능하고 일반적으로 안전하며, 환자의 뇌에 주입된 CART-EGFR-IL13Rα2 세포는 생물학적으로 활성이며 재발성 신경교종(rGBM)에서 항종양 효과 신호를 나타냄을 보여줍니다.

연구팀은 이번 결과를 통해 이중 표적 CAR-T 세포 치료법이 실제로 효과적이며 환자의 종양을 축소하거나 성장을 멈추게 할 수 있음을 다시 한번 확인했다고 밝혔습니다. 이는 환자의 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있습니다 . 연구팀은 더 많은 환자가 더욱 지속적인 효과를 얻을 수 있도록 치료법을 더욱 개선하는 것을 목표로 합니다.



https://www.nature.com/articles/s41591-024-02893-z

https://www.nature.com/articles/s41591-025-03745-0



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