의사
위암 환자의 경우 기능성 장내균총(microbiome)이 감소 되면서 항 종양 효과가 연계되는 것으로 확인됐다.
진행성 위암이나 재발 위암 환자를 위한 새로운 면역항암 치료가 시도되는 가운데 장내균총이 암 주변에 모여든 면역세포들 기능을 강화시켜 암세포를 효과적으로 공격하는 획기적인 열쇠가 될 것으로 보인다.
송교영 가톨릭의대 위장관외과 서울성모병원(공동교신저자) 연구팀은 "위암 환자의 기능성 장내균총과 면역세포를 분석한 결과, 위암 환자에서 감소돼 나타나는 장내균총의 유익한 대사산물인 부티레이트가 종양 미세환경에서 면역 저하 상황을 제어하는 것을 확인했다"고 2일 발혔다.
부티레이트는 장내균총 중 하나인 페칼리박테리움(Faecalibacterium) 대사산물로 섬유질을 분해하고 발효시키는 과정에서 생성되는 '단쇄 지방산(SCFAs, Short Chain Fatty Acids)'이다.
연구팀은 장내균총이 면역세포 기능을 조절한다는 것과 더불어 최근 항 PD-1/ 항 PD-L1 면역항암제 같은 면역관문 억제제 치료 반응과 장내균총 상관성에 주목했다. 이에 따라 위암 환자의 장내균총과 면역저하 상황의 상관성을 조사하기 위해 혈액내 면역세포와 종양 조직에서 면역세포 아형을 분석했다.
그 결과, 진행성위암 환자는 조기위암 환자 보다 혈액 내 면역세포와 종양 조직에서 면역억제인자로 알려진 PD-L1과 IL-10 발현이 높음을 확인했다.
또 위암 환자의 장내균총을 분석한 결과, 부티레이트를 생산하는 일부 장내세균이 감소된 것이 확인됐다. 줄어든 균주들은 페칼리박테리움(Faecalibacterium)을 비롯해 면역반응을 활성화하는 콜린셀라(Collinsella), 소화 과정을 돕는 비피더스균(Bifidobacterium)이었다.
연구팀은 이러한 장내균총이 분비하는 대사산물인 부티레이트가 위암 세포에 어떤 영향을 주는지를 확인하기 위해 아바타 모델(위암 환자 면역세포를 이식한 마우스)을 활용했다.
그 결과 부티레이트가 생체 내(in vivo) 모델에서도 위암세포 PD-L1과 IL-10의 발현을 억제시키는 것을 확인할 수 있었으며, 암 촉진을 억제하는 항 종양 효과가 있는 것이 입증됐다. 그 동안 부티레이트의 항 종양 효과는 연구됐지만 위암 모델에서의 구체적인 효과는 최초다.
연구책임자인 송교영 교수는 “이번 연구는 면역치료제가 효과적일 것이라고 예상할 수 있는 환자를 선택하고 치료 반응을 높이기 위한 인자들이 아직은 부족한 상황에서 장내균총이 면역저하 상태를 극복할 수 있는 중요한 역할을 한다는 가능성을 확인한 매우 중요한 연구”라고 설명했다.
조미라 교수도 “위암환자의 장내균총 구성과 관련 대사체가 위암 면역관문억제제 치료에 중요한 타깃이 될 수 있음을 확인한 연구”라며 “향후 다양한 암 질환 치료 분야에 응용 될 수 있을 것"이라고 기대감을 표했다.
한편, 정윤주 여의도성모병원 교수(공동저자), 조미라 의생명과학교실 중개면역의학 연구실 교수(공동교신저자), 이승윤 연구원(제1저자)가 참여한 이번 연구는 한국연구재단 개인기초연구(중견연구) 지원으로 진행됐으며 국제학술지인 ‘Gut Microbes’(IF=12.2) 최근호에 게재됐다.
조재민 기자 (
