표적 전기장과 면역요법이 마침내 신경교종의 방어력을 파괴하여 수술 불가능한 뇌종양 환자의 생존율을 획기적으로 높일 수 있는 연구가 진행되었다. USC 케크 의대 연구진이 주도한 새로운 연구에서 효과적인 치료법이 거의 없는 교모세포종에 효과적인 병용 요법이 발견되었을 가능성이 있다. 미국 뇌종양학회(National Brain Tumor Society)에 따르면, 교모세포종 진단을 받은 환자의 평균 생존 기간은 8개월이다.

연구에 따르면, 전기장의 특정 파장을 종양에 직접 전달하여 종양의 성장을 멈추고 신체의 면역 체계에 암 종양 세포를 공격하라는 신호를 보내는 종양 치료 자기장 치료법(TTFields)을 면역요법(펨브롤리주맙)과 화학 요법(테모졸로마이드)과 병행하면 신경교종 환자의 생존 기간을 늘릴 수 있는 것으로 나타났다.

TTField는 저강도 교류 전기장을 이용하여 종양 세포 내부의 주요 구조를 끊임없이 변화하는 방향으로 밀고 당겨 세포 증식을 방해하여 종양 성장을 억제한다. 종양 성장을 예방하면 환자가 암과 성공적으로 싸울 가능성이 높아진다. 교모세포종 치료에 사용되는 TTField는 두피에 전략적으로 배치된 일련의 메쉬 전극을 통해 전달되며, 종양에 집중된 정확한 주파수와 강도의 전기장을 생성한다. 환자는 하루 약 18시간 동안 전극을 착용한다.

연구진은 TTField가 암세포를 식별하고 공격하는 백혈구인 종양 퇴치 T세포를 교모세포종 내부와 주변으로 더 많이 유인한다는 것을 관찰했다. 면역요법 후 이러한 T세포는 더 오랫동안 활성 상태를 유지하며, 더 강력하고 효과적인 종양 퇴치 T세포로 변해간다.

“면역요법과 함께 TTFields를 사용하면 신체가 암을 공격할 수 있도록 준비시켜 면역요법이 이전에는 불가능했던 방식으로 의미 있는 효과를 낼 수 있습니다. 이번 연구 결과는 TTFields가 교모세포종 치료에서 면역요법의 가치를 여는 열쇠가 될 수 있음을 시사합니다.”라고 USC 뇌종양 센터 공동 소장이자 본 연구의 교신저자인 케크 의대 신경종양학과장 데이비드 트랜(David Tran, MD, PhD) 박사는 말했다.

TTField는 암 치료에서 종종 화학요법과 병행된다. 그러나 적극적인 치료를 하더라도 교모세포종의 예후는 여전히 좋지 않다. 면역요법은 다른 여러 암종에서는 효과적이지만, 교모세포종에는 단독으로 사용했을 때 효과가 입증되지 않았다. 그러나 이 연구에서는 TTField와 화학요법에 면역요법을 추가했을 때 전체 생존율이 70% 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 더 크고 절제되지 않은(수술적으로 제거되지 않은) 종양이 있는 환자들은 TTField에 더 강한 면역 반응을 보였고 더 오래 생존했다. 이는 암에 대한 신체의 면역 반응을 활성화하는 데 있어 종양이 클수록 치료가 작용할 수 있는 표적이 더 많아질 수 있음을 시사한다.

교류 전기장을 사용하여 면역 요법의 잠재력을 끌어내
이 연구에서 사용된 면역요법인 펨브롤리주맙은 면역 체크포인트 억제제(ICI)로, T 세포의 암세포 식별 및 공격 능력을 향상해 신체의 자연적 암 퇴치 능력을 강화한다. 그러나 교모세포종은 뇌에서 유래하고 혈액-뇌 장벽에 의해 신체의 자연 면역 반응으로부터 보호되기 때문에 일반적으로 T 세포가 거의 없다. 이 장벽은 혈류에서 어떤 세포와 물질이 유입되는지 엄격하게 조절하여 뇌를 보호한다. 때로는, 이 장벽이 T 세포와 뇌종양을 사멸시키는 데 도움이 될 수 있는 다른 치료법을 차단하기도 한다.

교모세포종 내부와 주변의 이러한 면역 억제 환경은 펨브롤리주맙이나 항암 화학요법과 같은 일반적인 암 치료법의 치료 효과를 현저히 떨어뜨린다. 트랜은 이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 TTFields를 이용한 종양 내부에서 직접 면역 반응을 일으키는 것, 즉 제자리 면역(in situ immunization)이라고 하는 접근법이라고 이론화했다. 이 연구는 TTField와 면역 치료를 결합하면 종양 내에서 강력한 면역 반응이 유발된다는 것을 보여준다. ICI는 이 반응을 증폭시켜 암에 대한 신체의 자체 방어력을 강화할 수 있다.

“팀 스포츠라고 생각해 보세요. 면역요법은 선수들을 보내 종양을 공격하게 하고(공격), TTField는 종양의 반격 능력을 약화합니다(방어). 팀 스포츠와 마찬가지로, 최선의 방어는 좋은 공격입니다.”라고 USC 노리스 종합 암센터 회원이기도 한 트랜이 말했다.

연구 방법론 및 결과
이 연구는 항암화학방사선요법을 완료한 신규 교모세포종 환자 31명을 대상으로 한 2상 임상시험인 2-THE-TOP의 데이터를 분석했다. 이 중 26명은 TTField와 항암화학요법 및 면역요법을 병행했다. 이 26명 중 7명은 종양의 위치 때문에 수술 할 수 없는 상태였다. 이들은 예후가 매우 나쁘고 치료 옵션이 거의 없는 고위험군이었다.

이 시험에 참여한 환자들은 최대 24개월 동안 TTFields와 함께 6개월에서 12개월 간격으로 항암 화학요법을 받았다. 치료 횟수와 기간은 환자의 치료 반응에 따라 결정되었다. 면역요법은 2차 항암 화학요법부터 시작하여 최대 24개월 동안 3주 간격으로 투여되었다.

이 장치를 항암화학요법 및 면역요법과 함께 사용한 환자들은 과거 항암화학요법만 시행한 환자들보다 약 10개월 더 오래 생존했다. 또한, 크고 수술할 수 없는 종양이 있는 환자들은 수술적 종양 제거 수술을 받은 환자들보다 약 13개월 더 오래 생존했고, 면역 활성화도 훨씬 더 강력했다.

트랜 박사는 “이런 상황에서 수술의 최적 역할을 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요하지만, 이번 연구 결과는 특히 수술이 선택 사항이 아닌 신경교종 환자에게 희망을 줄 수 있습니다.”라고 말했다.

Keck Medicine은 면역요법 및 화학요법과 함께 TTFields의 효능을 검증하기 위한 다기관 3상 임상시험에 참여하고 있다. 10년 이상 TTFields를 연구해 온 트랜 박사는 이 임상시험의 운영위원회 위원장을 맡고 있다. USC Norris의 신경종양학자인 Frances Chow 박사는 Keck Medicine 연구 현장의 책임 연구자이다.

현재 미국, 유럽, 이스라엘의 28개 기관에서 진행 중인 이 3상 시험은 2029년 4월까지 총 740명 이상의 환자를 등록하는 것을 목표로 한다. 등록 대상에는 총 절제술, 부분 절제술 또는 생검만 시행한 종양 환자가 포함되어 수술적 종양 제거가 면역 반응에 미치는 영향을 평가한다.

USC 케크 의과대학의 본 연구 저자로는 동장 첸(Dongjiang Chen) 박사(신경외과 연구 조교수), 손 레(Son Le) 박사(신경외과 연구 조교수), 하시트 마넥탈리아(Harshit Manektalia) 연구 프로그래머, 밍 리(Ming Li) 박사(인구 및 공중보건학 연구 교수), 그리고 애덤 오델(Adam O'Dell) 연구실 전문가가 있다. 플로리다 대학교의 동료인 애슐리 기아세딘(Ashley Ghiaseddin) 박사와 마리암 라만(Maryam Rahman) 박사, 석사(MS)도 본 연구에 참여했다.

참조:
Dongjiang Chen, Son B. Le, Ashley P. Ghiaseddin, Harshit Manektalia, Ming Li, Adam O’Dell, Maryam Rahman, David D. Tran. Efficacy and safety of adjuvant TTFields plus pembrolizumab and temozolomide in newly diagnosed glioblastoma: A phase 2 study. Med, 2025; 100708 DOI: 10.1016/j.medj.2025.100708