화순전남대학교병원 혈액내과 이제중·정성훈 교수와 이민근 박사의 연구팀이 고형암에서 CAR-T 치료가 어려운 근본 원인을 규명하고 이를 극복할 새로운 전략을 제시했다.

이번 성과는 기존 치료 전략의 한계를 넘어설 새로운 접근법을 제시했다는 평가를 받으며 혈액종양 분야 세계적 권위지인 ‘저널 오브 헤마톨로지 & 온콜로지(Journal of Hematology & Oncology)’(영향력지수·IF 40.40)에 게재됐다.

▲(왼쪽부터) 화순전남대병원 혈액내과 이제중 교수, 정성훈 교수, 이민근 박사.

CAR-T 치료제는 혈액암 분야에서는 혁신적 치료 효과를 인정받고 있지만, 고형암에서는 여전히 뚜렷한 임상 성과를 내지 못하고 있다.

연구팀은 이 같은 차이가 발생하는 이유를 문헌·전임상 데이터를 토대로 분석해 ▲표적 항원 제한 ▲종양 이질성 ▲정상세포 독성 ▲면역억제성 종양미세환경(TME) 등 4가지 핵심 장벽을 제시했다.

특히 종양미세환경에 존재하는 TGF-β·IL-10 등의 억제성 사이토카인과 Treg·MDSC 같은 면역억제 세포가 CAR-T 활성화를 방해한다고 설명했다.

또한 고형암은 항원 발현이 다양해, 단일 표적 CAR-T로는 항원 소실을 막기 어렵다는 점도 지적했다. 이러한 요인들이 결합해 고형암 CAR-T 적용을 가로막는 구조적 문제를 만든다는 분석이다.

연구팀은 한계를 극복하기 위한 대안으로 고형암 세포가 흔히 발현하는 두 가지 표적 단백질(PD-L1, EphA2)을 동시에 공격하는 차세대 기술인 ‘이중표적 CAR 플랫폼’을 제시했다. 해당 기전은 종양 항원 다양성을 보완하고, 면역억제 환경에서도 효과를 유지하도록 설계됐다.

이 플랫폼은 최근 독일 베를린에서 열린 ‘유럽종양학회(ESMO) 2025’에서 전임상 성과가 발표됐다. 간암·난소암·위암 동물모델에서 체중 감소 없이 100% 생존율, 저용량에서도 부작용 없이 강력한 종양 억제 효과가 확인됐다. 시험관 실험에서도 PD-L1 또는 EphA2 발현 암세포에 대해 100% 수준의 세포사멸이 관찰됐다.

PD-L1은 면역억제적 환경에서 주로 증가하고, EphA2는 다양한 고형암에서 흔히 발견되는 표적이다. 두 표적을 동시에 공략할 경우, 항원 소실로 인한 치료 실패를 줄이며 억압적인 종양미세환경 속에서도 CAR-T의 지속적인 항암 효과를 유지할 수 있는 것으로 나타났다.

연구팀은 "이번 연구는 고형암 CAR-T 치료가 정체돼 있던 이유를 과학적으로 규명했다는 점에서 의미가 크다"며 "PD-L1·EphA2 이중표적 CAR-T는 기존 플랫폼의 한계를 뛰어넘을 잠재력이 있다. 향후 임상으로 확장된다면 고형암 면역치료의 흐름을 바꿀 수 있을 것이다"고 말했다.