국내 연구진이 대변 이식으로 간암, 위암, 식도암 등 전이성 고형암 환자의 면역항암제 치료 효과를 높일 수 있다는 임상 연구 결과를 세계 최초로 발표했다.
서울아산병원 종양내과 박숙련 교수·광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 박한수 교수팀은 면역항암제에 내성이 생겨 암이 진행된 13명의 전이성 고형암 환자들에게 면역항암제 치료 효과가 좋은 환자 대변을 이식한 후 면역항암제 치료를 실시한 결과, 절반의 환자에서 치료 효과가 다시 나타났다고 7일 밝혔다.
최근 면역항암제가 표준 항암치료법 중 하나로 사용되고 있으나 약 20~30% 환자에서만 효과가 나타나고, 대부분은 면역항암제에 내성이 생겨 암이 재발하고 있다.
이 가운데 면역항암제에 내성이 생긴 악성흑색종 환자에게 대변 이식을 통해 장내 미생물 구성을 변화시키면 다시 면역항암제 치료 반응이 나타날 수 있다는 연구 결과가 발표, 면역항암제 내성 극복에 장내 미생물 활용 가능성이 대두됐다.
이에 연구팀은 면역항암제 내성이 생긴 간암, 위암, 식도암 등 4기 고형암 환자 13명을 대상으로 면역항암제 치료에 최소 6개월 이상 암이 완전 관해, 부분 관해 상태를 보이는 환자의 대변을 이식하고 면역항암제 치료를 다시 실시했다.
대변 이식 전 수혜자에게 경구 항생제를 투약해 장내 미생물을 제거한 후 공여자의 대변에서 분리한 미생물을 대장 내시경을 통해 이식했다. 이후 면역항암제 치료를 실시하며 6~8주마다 컴퓨터단층촬영(CT) 검사로 암 상태를 추적 관찰했다.
그 결과, 1명의 전이성 간암 환자에게서 대변 이식 후 암 크기가 48%가 감소해 부분 관해가 나타났다. 대변 이식 전 간암 종양 표지자 검사(AFP) 수치가 100만ng/ml 이상까지 증가했는데, 대변 이식 후 3000ng/ml으로 급감했다.
또 5명의 전이성 암 환자는 대변 이식 후 더 이상 암이 진행되지 않았다. 면역항암제에 내성이 생겨 암이 진행한 환자 13명 중 절반 환자에서 면역항암제 효과가 다시 나타난 것이다.
더불어 암이 부분 관해된 전이성 간암 환자는 첫 대변 이식 및 면역항암제 치료에도 암이 계속 진행돼 다른 환자 대변을 다시 이식받고 8주 후 효과가 확인되기도 했다.
연구팀은 치료 효과가 다르게 나타난 원인을 찾기 위해 각 대변 이식 후 장내 미생물 구성 변화를 비교 분석한 결과 면역항암제 치료 효과를 높이는 새로운 균주를 최초로 발견하고 '프레보텔라 메르대 이뮤노액티스'란 이름을 붙였다.
또 박테로이데스 플레비우스균과 락토바실러스 살리바리우스균은 면역항암제 치료 효과를 억제하는 유해균이라는 사실도 발견했다.
박숙련 교수는 "유익균 프레보텔라 메르대 이뮤노액티스와 사람의 면역세포인 T세포를 함께 배양한 결과 T세포에서 나오는 면역반응 물질인 인터페론감마가 유의미하게 증가했고, 동물실험에서도 유익균과 면역항암제를 같이 적용했을 때 암 크기가 50% 이상 감소했다"고 밝혔다.
이어 "면역항암제 내성 극복을 위한 새로운 치료법 개발을 위해 장내 미생물 연구를 이어나가겠다"고 말했다.
박한수 교수는 "앞으로 장내 미생물 조합과 암 면역 반응 최적화 연구를 통해 암 치료 결과를 향상시킬 수 있도록 유익균을 높이고, 유해균을 낮추는 최적의 미생물 군집 연구 개발을 지속할 계획"이라고 밝혔다.
한편, 이번 연구결과는 국제학술지 '셀' 자매지인 '셀 호스트 앤드 마이크로브'에 최근 게재됐다.