교모세포종 세포치료 길 열리나

교모세포종 치료에서 오가노이드를 활용한 새 치료 전략이 제시됐다.

안스데반 가톨릭의대 교수(성빈센트병원 신경외과) 연구팀(가톨릭대 정밀의학연구센터 정연준 교수박준성 교수김도경 박사)이 환자유래 교모세포종 오가노이드에서 유전자 조작 중간엽줄기세포의 항종양 효과를 확인했다.

교모세포종은 빠른 성장과 주변 뇌조직으로의 침윤, 높은 치료 저항성으로 예후가 불량한 악성 뇌종양이다. 기존 세포주나 동물모델만으로는 환자별 종양 특성을 충분히 반영하기 어렵다는 한계가 있어 왔다. 연구팀은 이번 연구에서 실제 환자의 종양 조직으로 제작한 오가노이드를 활용해 새 세포치료 전략의 효과를 평가했다.

이 연구 결과는 국제학술지 Cells(IF=6.0)에 게재됐다. 논문 제목은 Engineered Mesenchymal Stem Cells Expressing CD::UPRT and TRAIL Exhibit Potent Anti-Tumor Effects in Glioblastoma Patient-Derived Organoids.

연구에 사용된 BM03는 종양 부위로 이동하는 중간엽줄기세포에 항암 기능을 결합한 유전자 조작 세포치료 플랫폼이다. 종양세포의 사멸을 유도하는 TRAIL과 항암 전구약물인 5-fluorocytosine(5-FC)을 활성 항암물질인 5-fluorouracil(5-FU)로 전환시키는 효소 CD::UPRT를 발현하며, 종양 부위로의 이동을 돕는 CCR2와 CXCR4도 함께 발현토록 설계됐다.

연구팀이 환자유래 오가노이드 4종에 BM03를 적용한 결과, 대조군과 일반 중간엽줄기세포 처리군보다 종양세포 생존율이 유의하게 감소하고 세포사멸은 증가했다.

특히 BM03와 5-FC를 함께 처리했을 때 항종양 효과가 더욱 강화됐으며, 3차원 분석에서는 종양세포의 침윤이 감소하고 침윤 및 종양 줄기세포 특성과 관련된 Zeb1, Snail, Olig2, Sox2의 발현도 줄었다. 아울러 BM03가 오가노이드 내부와 중심부까지 이동하고, 해당 부위에서 세포사멸이 증가하는 모습도 확인됐다.

안스데반 교수는 이번 연구를 통해 기존 동물모델에서 확인했던 BM03의 항종양 효과가 환자 종양의 주요 특성을 반영하는 오가노이드 모델에서도 유지된다는 점을 확인했다라며 향후 보다 다양한 환자유래 모델과 in vivo 연구를 통해 치료 효과와 안전성을 추가로 검증하고, 교모세포종 환자를 위한 새로운 세포치료 전략으로 발전시키는 게 목표라고 말했다.

이번 연구논문 Engineered Mesenchymal Stem Cells Expressing CD::UPRT and TRAIL Exhibit Potent Anti-Tumor Effects in Glioblastoma Patient-Derived Organoids는 국제학술지 Cells(IF=6.0)에 게재됐다.

이번 연구는 한국연구재단, 가톨릭대 기초의학 연구지원 프로그램 및 가톨릭세포치료사업단 등의 지원으로 이뤄졌다.