암 환자 위협하는 ‘암 악액질’, 장내 미생물로 조절

KIST

왼쪽부터 김명석 한국과학기술연구원(KIST) 천연물유효성최적화연구센터 선임연구원, 이충구 천연물시스템생물연구센터 책임연구원, 윤혜영 박사후연구원(제1저자). KIST 제공

국내 연구진이 장내 미생물로 ‘암 악액질’을 개선하는 원리를 세계 최초로 규명했다. 암 악액질은 암 환자의 체중과 근육이 급격히 감소하는 질환이다. 

한국과학기술연구원(KIST)은 김명석 천연물유효성최적화연구센터 선임연구원 연구팀과 이충구 천연물시스템생물연구센터 책임연구원 연구팀이 공동 연구를 통해 장내 미생물 생태계를 조절해 암 악액질을 개선할 수 있는 천연물 후보물질의 작용 기전을 규명했다고 14일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘마이크바이옴’ 최신호에 실렸다. 

암 악액질은 암 환자의 생존을 위협하는 대표적인 합병증 가운데 하나다. 전체 암 환자의 최대 80%에서 나타나며 암 관련 사망의 약 20%와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 암 악액질을 근본적으로 치료하는 약물은 아직 없다. 

연구팀은 4000여 종의 천연물 라이브러리를 분석해 마이켈리올라이드(MCL)라는 천연물이 암 악액질 개선 효과를 보인다는 사실을 확인했다. 대장암과 췌장암 동물모델에게 MCL를 투여한 결과, 종양 크기에 영향을 주지 않으면서 근육량을 34%, 근력은 31% 증가시켰다. 암세포를 직접 공격하지 않고 암 악액질을 억제할 수 있다는 것이다. 

MCL은 암으로 인해 저하된 T세포 기능을 회복시키고 염증성 사이토카인 분비를 억제해 근육 파괴를 유도하는 염증 반응을 줄이는 것으로 나타났다. 

MCL의 암 악액질 개선 효과의 핵심은 장내 미생물에 있다는 점도 확인됐다. 장내 미생물을 제거한 항생제 처리 쥐 모델에서는 MCL 효과가 나타나지 않았다. 

분석 결과 MCL은 장내 유익균인 ‘포카이콜라 불가투스’를 선택적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 연구팀은 균주가 생성하는 대사물질을 분석해 근육 합성을 촉진하고 염증 반응을 억제하는 새로운 사이클로펩타이드(고리형 펩타이드) 11종도 규명했다.

이번 연구는 암세포를 직접 표적 삼는 기존 치료 접근에서 벗어나 장내 미생물과 면역체계를 조절해 암 악액질을 개선할 수 있는 새 치료 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다. 천연물 기반 경구 치료제로 개발되면 환자 치료 부담이 줄고 삶의 질 향상에 기여할 것으로 기대된다.

김 선임연구원은 “이번 연구는 천연물과 장내 미생물의 상호작용을 통해 암 악액질의 개선 가능성을 규명한 연구"라며 "향후 추가 임상 연구와 기술이전을 통해 암 환자의 생존율과 삶의 질을 높일 수 있는 혁신 신약 개발에 힘쓰겠다"고 말했다. 

이 책임연구원은 ”이번 연구는 장내 미생물과 면역 조절을 기반으로 암 악액질 치료 가능성을 제시한 성과"라며 "향후 마이크로바이옴 기반 치료제 개발로 이어질 수 있도록 후속 연구를 지속하겠다"고 전했다. 

<참고 자료> 
doi.org/10.1186/s40168-026-02412-x

[문세영 기자 moon09@donga.com]