소아 뇌종양의 면역미세환경에서 T세포 수용체(T-cell receptor, TCR)의 특성을 분석한 결과, 생존 예후와 밀접한 관련이 있는 T세포의 특징이 밝혀졌습니다. 이번 연구는 피츠버그대학교(University of Pittsburgh) 주도의 국제 공동연구팀이 수행했으며, 연구 결과는 Science Translational Medicine에 게재되었습니다.
The T cell receptor landscape of childhood brain tumors | Science Translational Medicine
논문의 교신저자인 피츠버그대학교 소아 신경외과 연구자 게리 코한바쉬(Gary Kohanbash) 박사는 “소아 뇌종양 환자를 위한 실현 가능하고, 안전하며, 효과적인 면역치료 전략의 필요성에서 이번 연구를 시작했다”고 전했습니다. 연구팀은 15가지 소아 뇌종양 유형의 종양 조직 RNA 시퀀싱 데이터를 바탕으로 TCR α, β 의 유전자 발현 양상을 분석했습니다. 이와 함께 건강한 어린이 730명의 PBMC 샘플과 비교하여 종양 환경에서의 T세포 활성화 정도를 정밀하게 평가했습니다.
특히 종양 관련 항원 및 신생 항원(neoantigen)을 인식하는 T세포 클론형(clonotype)을 분석함으로써, T세포의 기능적 활성도를 유전자 수준에서 파악하고자 했습니다. 연구팀은 TCR 재조합에 따른 클론성 확장(clonal expansion) 과정을 정량화하여, 기존 조직학적 분석만으로는 확인이 어려운 면역 반응의 역동성을 밝혀냈습니다. 이 과정에서 연구팀은 새로운 면역 지표인 클론 확장 활성화 지수(CEI, Clonal Expansion Index)를 개발했으며, 이 지표가 환자의 생존 예후와 밀접하게 연관되어 있음을 확인했습니다. 분석 결과, CEI 수치가 높은 경우 예후가 양호한 반면, CEI가 낮은 종양은 불량한 생존 결과를 보이는 경향이 나타났습니다.
코한바쉬 박사는 “현재 소아 뇌종양은 주로 조직학적·분자적 특징을 기반으로 분류되지만, T세포의 클론성 분석이 새로운 분류 기준이자 치료 결정의 보조 지표가 될 수 있다”고 강조했습니다.
연구팀은 분석의 신뢰도를 높이기 위해 확산성 내재성 교뇌교종(DIPG), 상의세포종(Ependymoma), 저등급 교종(Low-grade Glioma) 환자의 단일세포 RNA 시퀀싱 및 TCR 시퀀싱을 추가로 진행하였고, 이를 통해 CEI와 실제 T세포 활성도 간의 상관관계를 더욱 정밀하게 규명했습니다.
이번 연구는 단순한 예후 예측을 넘어, 면역미세환경 분석 기반의 맞춤형 면역치료 전략 개발 가능성을 제시한 점에서 큰 의미를 가집니다. 연구팀은 향후 대규모 데이터셋 확보를 통해 이번 결과를 검증하고, 다양한 소아 뇌종양 하위 유형에서 TCR 특성의 임상적 적용 가능성을 평가할 방침입니다. 또한 이번 연구에서 도출된 항원을 표적으로 하는 TCR 유전자 조작 T세포 치료법과 종양 특이적 항원을 활용한 면역치료 전략의 임상 적용을 모색할 계획입니다.
코한바쉬 박사는 “가장 큰 도전 과제는 환자 맞춤 종양 항원을 정확히 발굴하는 것이며, 현재 이를 위한 항원 탐색 파이프라인을 개발 중”이라며, “향후 더 많은 데이터를 기반으로 기술을 고도화할 예정”이라고 전했습니다. | 
