생체 내 CAR T 치료에 항체 표적화가 여전히 필요한가? ERTLNP는 mRNA 전달 방식을 어떻게 재해석하는가?

CAR T 치료의 기본 개념만 놓고 보면 사실 꽤 직관적입니다. T 세포에 새로운 인식 시스템을 부여하여 특정 표적 세포를 찾아 공격할 수 있도록 하는 것이죠. 하지만 CAR T 치료가 비싸고 복잡하며 대량 생산이 어려운 이유는 CAR 자체에 있는 것이 아닙니다. 환자의 T 세포를 채취하여 체외에서 유전자 조작하고, 증식시키고, 품질 검사를 거친 후 다시 환자에게 주입해야 하는 복잡한 과정 때문입니다.

그래서 저는 지난 몇 년간 생체 내 CAR T 세포를 면밀히 연구해 왔습니다. 질문은 점차 "어떻게 하면 더 나은 CAR T 세포를 만들 수 있을까?"에서 더욱 근본적인 질문으로 바뀌고 있습니다. 즉, T 세포를 몸 밖으로 꺼내지 않고, 이미 존재하는 T 세포가 CAR T 세포로 전환될 수 있도록 생체 내에 직접 일시적인 프로그램을 전달할 수 있을까 하는 것입니다.

생체 내 CAR T: 진정한 과제는 자동차 자체가 아니라 전달 방식이다

생체 내 CAR T 세포의 핵심 아이디어는 CAR 유전자를 암호화하는 mRNA 또는 다른 유전자를 환자에게 직접 전달하여 T 세포에 도달하고 체내에서 해당 세포를 재프로그래밍하는 것입니다. 이러한 방식이 성공적으로 구현된다면 현재 체외 CAR T 세포 제조 공정에서 가장 복잡한 단계들을 제거할 수 있을 것이라는 점은 분명 매력적입니다.

하지만 이는 RNA 치료제에서 흔히 발생하는 문제, 즉 전달 문제에 곧바로 부딪힙니다. 기존의 정맥 투여 방식의 지질 나노입자는 간에 축적되는 경향이 있지만, 간에 축적된다고 해서 T 세포로 효율적으로 침투하는 것은 아닙니다. 일반적인 전략은 나노입자를 항-CD3, 항-CD5 또는 기타 항체나 리간드로 표면 처리하여 운반체를 T 세포 쪽으로 끌어당기는 것입니다. 생물학적으로는 타당하지만, 개발 관점에서 볼 때 제조, 분석 및 화학·기술·관리(CMC) 측면에서 복잡성을 증가시킵니다.

ERTLNP가 흥미로운 이유: 항체 표적 리간드 없이 T 세포에 접근하는 방법

이번 네이처 머티리얼즈 연구에서 제 관심을 끈 것은 단순히 저자들이 또 다른 LNP를 만들었다는 사실만이 아닙니다. ERTLNP는 표적화에 대한 우리의 가정 중 하나에 의문을 제기합니다. 즉, 유용한 T세포 전달을 달성하기 위해 운반체가 항상 T세포를 정확하게 인식하는 표면 항체를 가질 필요는 없다는 것입니다.

연구진은 p-톨루엔설포닐아르기닌으로 변형된 올리고에틸렌이민(OEI-RT)과 DSPC, 콜레스테롤, DMG-PEG, mRNA를 이용하여 ERTLNP를 제작했습니다. 전신 투여 후, 나노입자는 주로 간과 비장에서 검출되었으며, 간에서 물질 관련 신호가 더 강하게 나타났습니다. 흥미롭게도, 기능성 mRNA 번역은 매우 다른 양상을 보였습니다. 20% ERTLNP 제형은 비장에서의 발현이 강하게 나타났으며, 주요 장기 생물발광의 94.4%가 비장에서 검출되었습니다. 이러한 차이는 나노입자의 생체 분포가 기능성 mRNA 번역이 일어나는 위치를 반드시 예측하는 것은 아니기 때문에 중요합니다. 이 플랫폼은 "어떤 T세포 항체를 입자 표면에 부착해야 할까?"라는 질문에서 시작하는 대신, 생체 분포, 세포 상호작용, 기능적 발현에 영향을 미치도록 물질 자체를 설계하는 것에서 출발합니다.

더욱 중요한 것은 ERTLNP가 단순히 화물을 전달하는 것 이상의 역할을 한다는 점입니다. ERTLNP는 T세포의 상태를 변화시킵니다.

제게 가장 흥미로운 결과는 형질전환율 그 자체만이 아닙니다. ERTLNP는 T세포 활성화도 유도합니다. 연구 결과에 따르면 CD69, CD25 발현 증가 및 세포 증식뿐만 아니라 기억 및 지속성과 관련된 유전자 발현 프로그램의 변화도 보고되었습니다.

그 차이점은 중요합니다. 우리는 흔히 운반체가 생물학적으로 최대한 조용하게 작용하여 단순히 약물을 전달하는 역할을 해야 한다는 가정하에 전달 플랫폼을 설계합니다. 그러나 면역 세포는 수동적인 운반체가 아닙니다. 약물 자체가 면역 세포를 재프로그래밍하는 것을 목표로 할 때, 운반체에 의해 유발되는 생물학적 반응은 단순한 부작용이 아니라 치료 메커니즘의 일부가 될 수 있습니다.

mTOR이 이 플랫폼의 핵심이 될 수 있는 이유

저자들은 이러한 행동을 두 가지 수렴적 활성화 메커니즘을 통해 mTOR 신호전달과 연결시켰습니다. 첫 번째 경로는 세포 표면의 IGF-1R 결합으로 시작하여 PI3K-AKT-mTOR 신호전달 경로를 거칩니다. 두 번째 경로는 ERTLNP 흡수에 의존하며, 대식세포작용을 통해 세포 내로 유입된 후 TM4SF5와 ERTLNP 유래 아르기닌 모티프를 포함하는 리소좀 감지 과정을 거쳐 다시 mTOR/S6 신호전달 경로로 수렴합니다. 따라서 전달체는 단순한 포장재라기보다는 표적 세포의 생물학적 준비 상태와 표적 세포의 유입을 동시에 제어하는 시스템에 가깝다고 볼 수 있습니다.

생체 내 CAR T 세포 치료라는 맥락으로 다시 돌아가 보면, 그 가치가 더욱 명확해집니다. CAR mRNA를 T 세포에 전달하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 이상적으로는 해당 T 세포가 CAR 발현, 증식 및 치료 활성을 지원하는 상태에 있어야 합니다. 전달 효율과 세포 상태는 우리가 흔히 생각하는 것보다 훨씬 분리하기 어려울 수 있습니다.

생쥐에서 CAR T 세포를 직접 생성하는 연구: 이 연구는 실제로 무엇을 보여주는가?

연구진은 FAP CAR mRNA를 ERTLNP에 주입하여 생쥐에서 CAR 양성 T 세포를 생성한 후, 다양한 질병 모델에서 치료 효과를 평가했습니다. 비장에서 CAR 양성 CD3+ T 세포는 1일차에 약 7.7%, 4일차에 약 3.9%로 나타났습니다. 탑재체가 mRNA이기 때문에 CAR 발현은 본질적으로 일시적입니다. 일부에서는 이를 한계로 볼 수도 있지만, 저는 이러한 일시적인 발현이 생체 내 프로그래밍의 잠재적인 장점 중 하나일 수도 있다고 생각합니다.

기존의 바이러스 벡터는 대개 지속적인 발현을 위해 설계됩니다. 그러나 면역 세포 프로그래밍이 궁극적으로 용량 조절이 가능하고 환자의 질병 상태 변화에 따라 세포를 재프로그래밍할 수 있는 반복 투여 치료법으로 발전한다면, 일시적인 발현은 다른 종류의 제어 방식을 제공할 수 있습니다. 본 연구에는 반복 투여 실험이 포함되어 있지만, 이는 체계적인 장기 안전성 평가 또는 만성 반복 투여 독성 연구로 해석되어서는 안 됩니다. 이는 제가 RNA 치료제, 생체 내 CAR, 그리고 맞춤형 의학 분야에서 연구해 온 영역과 직접적으로 연결됩니다. 최종 결과물은 반드시 고정된 세포 치료법이 아닐 수도 있습니다. 오히려 환자 체내에서 동적으로 실행될 수 있는 치료 프로그램이 될 가능성이 있습니다.

CMC 관점에서 항체를 제거하는 것은 단순히 하나의 물질을 제거하는 것 이상의 의미를 지닙니다.

이러한 플랫폼이 궁극적으로 임상 단계로 나아간다면, 제가 특히 주의 깊게 살펴볼 부분은 제조 가능성입니다. 항체 표적형 LNP는 추가적인 접합 단계, 표면 밀도 제어, 유리 항체 제거, 입자 특성 분석, 안정성 요구 사항 및 비교 가능성 문제 등을 야기할 수 있습니다.

항체 표적화 리간드를 추가하지 않고도 충분한 면역 세포 전달을 달성할 수 있는 물질 설계가 가능하다면, 그 가치는 생물학 분야를 훨씬 넘어설 수 있습니다. 이는 CMC 전략, 규모 확장, 그리고 궁극적으로 제조 비용에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 물론, 생쥐 연구와 인체 치료 사이에는 아직 갈 길이 멉니다. 생체 분포, 면역 활성화, 치료 효과 범위, 반복 투여 등 모든 측면을 재평가해야 할 것입니다.

내 생각에는 차세대 전달 시스템은 세포 상태 설계에 달려 있을지도 모른다.

지질 나노입자(LNP)에 대해 이야기할 때, 문제는 세 가지 질문으로 쉽게 축소될 수 있습니다. 탑재체를 캡슐화할 수 있는가? 원하는 위치에 전달할 수 있는가? 그리고 충분한 발현을 달성할 수 있는가? 이 연구는 치료 목표가 T 세포, 대식세포 또는 다른 면역 세포가 될 경우, 차세대 전달 시스템은 한 가지 질문을 더 던져야 할 수도 있음을 시사합니다. 나노입자가 세포에 들어간 후, 그 세포를 어떤 생물학적 상태로 유도하는가?

그렇기 때문에 저는 ERTLNP가 단순히 항체 없이 T세포를 형질전환시킬 수 있다는 설명보다 훨씬 더 흥미롭다고 생각합니다. 이 플랫폼은 표적화, 전달, 세포 활성화 및 치료 프로그래밍을 동일한 물질 설계 문제 안으로 통합합니다. 생체 내 CAR T 세포 치료법이 결국 일상적인 임상 사용에 도달한다면, 경쟁은 누가 최고의 CAR 구조를 가지고 있느냐에 대한 것이 아니라, 제어 가능하고, 제조 가능하며, 반복 투여가 가능하고, 면역 세포 상태를 정밀하게 조절할 수 있는 전달 플랫폼을 누가 구축하느냐에 대한 경쟁이 될 것입니다.

생체 내 CAR-T 치료의 현황: 2026년 우리는 어디에 있는가?

이 논문 한 편을 넘어 더 넓은 산업 전반으로 시선을 돌려보면, 2026년에는 생체 내 CAR-T 치료법이 더 이상 전임상 단계의 개념에 머무르지 않을 것입니다. 두 가지 주요 기술 방향이 점점 더 분명해지고 있는데, 하나는 표적 렌티바이러스 벡터를 이용하여 보다 지속적인 CAR 발현을 추구하는 것이고, 다른 하나는 표적 mRNA-LNP 시스템을 이용하여 일시적이고 비통합적이며 잠재적으로 반복 가능한 CAR 발현을 구현하는 것입니다.

2026년 대표적인 임상 단계 생체 내 CAR-T 프로그램

아래는 2026년 8월 기준 임상 단계 또는 초기 임상 단계의 생체 내 CAR-T 프로그램 중 일부를 선별한 것입니다. Wix 편집기와 모바일 기기에서 가독성을 유지하기 위해 전체 표 형식이 아닌 프로그램별로 제시합니다.

KLN-1010 | Kelonia Therapeutics → 엘리 릴리

전달 방식: 표적 렌티바이러스 벡터. CAR 표적: BCMA. 주요 적응증: 재발성/불응성 다발성 골수종. 임상 단계: 1상. KLN-1010은 원래 켈로니아 테라퓨틱스(Kelonia Therapeutics)에서 개발했습니다. 릴리(Lilly)는 2026년에 켈로니아를 인수한다고 발표했으므로 현재 소유권은 켈로니아 테라퓨틱스 → 일라이 릴리(Eli Lilly)로 표기합니다.

INT2104 | Interius BioTherapeutics → Kite / 길르앗

전달 방식: CD7 표적 렌티바이러스 벡터. CAR 표적: CD20. 주요 적응증: 재발성/불응성 B세포 악성종양. 임상 단계: 1상. 중요한 차이점: CD7은 전달 표적 수용체이지 CAR 표적 자체가 아닙니다. INT2104는 궁극적으로 CD20을 표적으로 하는 CAR-T 세포 및 CAR-NK 세포를 생성합니다.

UB-VV111 | Umoja Biopharma / AbbVie 협업

전달 방식: 우모자(Umoja)의 비보벡(VivoVec) 유전자 조작 렌티바이러스 벡터. CAR 표적: CD19. 주요 적응증: 재발성/불응성 B세포 악성종양. 임상 단계: 1상. 우모자가 최초 개발사이고 애브비(AbbVie)는 협력 파트너이므로, 이 프로그램은 애브비 소유 프로그램이 아닌 파트너십 프로그램으로 설명합니다.

CPTX2309 | 캡스탄 테라퓨틱스 → 애브비

전달 방식: 항-CD19 CAR mRNA를 탑재한 CD8 표적 LNP. CAR 표적: CD19. 주요 적응증: 류마티스 관절염(RA) 및 전신성 홍반성 루푸스(SLE). 임상 단계: 1상. 이는 mRNA-LNP 경로의 중요한 이정표입니다. 이 프로그램은 원래 캡스턴 테라퓨틱스(Capstan Therapeutics)에서 개발되었으며, 이후 애브비(AbbVie)에 인수되었습니다.

GT801 | 그릿 바이오테크놀로지

전달 방식: 표적 mRNA-LNP/T-LNP. CAR 표적: CD19. 주요 적응증은 B세포 악성종양 및 일부 자가면역 질환입니다. 임상 단계: 초기 1상. 공개된 정보에 따르면 Grit Biotechnology가 주 스폰서이며 Vivacta Biotechnology가 협력사로 참여하고 있습니다.

STR-P004 | 스타나 테라퓨틱스

전달 방식: 표적 RNA/LNP 접근법. CAR 표적: CD19. 주요 연구 방향: 자가면역 질환. 임상적 위치: 탐색적/초기 임상 단계. 공개된 연구 결과에는 탐색적 연구 및 연구자 주도 연구가 포함되어 있으므로, STR-P004를 단순히 FDA 방식의 1상 프로그램으로 분류하는 것은 적절하지 않다고 생각합니다.

ESO-T01 | 에소바이오텍 → 아스트라제네카

전달 방식: 표적 렌티바이러스 벡터. CAR 표적: BCMA. 주요 적응증: 재발성/불응성 다발성 골수종. 임상 단계: 1상. ESO-T01은 원래 EsoBiotec에서 개발했습니다. AstraZeneca는 2025년에 EsoBiotec을 인수했으므로, 현재 이 프로그램의 소유권에는 AstraZeneca가 포함되어야 합니다.

이 목록은 모든 프로그램을 망라하는 것이 아닙니다. 대표적인 임상 단계 프로그램들을 소개하기 위한 것입니다. 그 외에도 UB-VV400, LB2501, HN2301, JY231, JCXH-213, OriV508 등의 프로그램들을 주목할 만합니다.

통합/지속적인 경로

KLN-1010, INT2104, UB-VV111 및 ESO-T01은 표적 바이러스 벡터 전략을 대표하는 사례입니다. 이 전략의 가장 큰 장점은 단 한 번의 생체 내 유전자 전달로 보다 지속적인 CAR 발현을 유도할 수 있다는 점입니다. 하지만 개발자는 유전자 통합, 벡터의 생체 분포, 세포 특이성, 장기 추적 관찰 및 제조 관리에도 신경 써야 합니다.

일시적/반복 가능 경로

CPTX2309, GT801, STR-P004와 같은 프로그램은 RNA/LNP 방향을 나타냅니다. mRNA는 게놈에 통합되지 않으므로 CAR 발현은 시간적으로 제한적입니다. 이는 반복 투여를 필요로 할 수 있지만, 기존 약리학처럼 용량, 노출 기간 및 면역 세포 고갈을 제어할 수 있는 가능성을 제공합니다.

현재 생체 내 CAR-T 치료의 현황에 대한 나의 견해

제 생각에 진정한 경쟁은 더 이상 누가 최고의 CAR 시퀀싱을 설계할 수 있느냐에 달려 있지 않습니다. 핵심은 약물 전달 약리학을 누가 제어할 수 있느냐에 달려 있습니다. 즉, 어떤 면역 세포가 재프로그래밍되는지, 그중 몇 분의 세포가 변형되는지, CAR 발현이 얼마나 오래 지속되는지, T 세포가 어떤 활성화 상태에 진입하는지, 반복 투여가 가능한지, 그리고 궁극적으로 전체 플랫폼이 확장 가능한 CMC 및 안전성 프레임워크를 지원할 수 있는지 여부입니다.

이것이 바로 ERTLNP가 더 넓은 맥락에서 논의되어야 하는 이유입니다. ERTLNP는 아직 전임상 플랫폼이므로 동일한 성숙도 수준의 임상 프로그램과 비교해서는 안 됩니다. 하지만 ERTLNP는 또 다른 흥미로운 가능성을 제시합니다. T세포 친화성과 T세포 활성화를 항체나 다른 표면 리간드에 전적으로 의존하는 대신, 물질의 화학적 특성에 부분적으로 반영할 수 있다면, 미래의 플랫폼은 리간드 접합, 밀도 제어, 입자 이질성, 안정성 및 효능 분석과 관련된 복잡성을 줄일 수 있을 것입니다.

우주 탐사 분야는 빠르게 확장되고 있습니다. UB-VV400, LB2501, HN2301, JY231, JCXH-213, OriV508과 같은 프로그램들을 주목할 만합니다. 따라서 이 부분은 2026년 8월 기준 해당 분야의 주요 현황을 보여주는 것이며, 영구적이거나 모든 것을 망라하는 목록으로 간주해서는 안 됩니다.

참고 자료 / 추가 읽을거리

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