인체 마이크로바이옴 대장암 억제기전 규명됐다

기사내용 요약
생명연구원, 장내 미생물 생산물질의 대장암 억제 및 사멸 원리 확인
인체 마이크로바이옴 기반 대장암 치료제 개발 기대

[대전=뉴시스] 장내미생물 대사체인 프로피오네이트(Propionate)에 의한 대장암 세포주의 세포사멸 유도 과정 모식도. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 인체 마이크로바이옴에서 생산되는 물질의 대장암 억제 기전이 국내 연구진에 의해 처음 규명됐다.

한국생명공학연구원은 장내 미생물인 마이크로바이옴에서 생산된 물질이 대장암의 성장에 중요한 영향을 미치는 단백질 분해를 촉진해 세포사멸을 유도한다는 사실을 발견했다고 10일 밝혔다.

마이크로바이옴(Microbiome)은 특정 환경에 존재하는 미생물과 미생물의 유전정보로 특히 장내 마이크로바이옴은 대장암과 같은 장 질환뿐만 아니라, 비만, 당뇨, 아토피 피부질환, 우울증, 노화 등 다양한 질병의 원인으로 보고되고 있어 신약 개발의 주요한 단서로 기대받고 있다.

대장암은 수술적 치료와 항암치료, 방사선 치료를 병행하고 재발 위험을 낮추기 위해 보조적인 항암치료를 시행하고 있으나 항암치료 시 발생하는 여러 부작용과 낮은 효능으로 인해 많은 환자가 고통을 받고 있어 새로운 개념의 항암 치료법에 대한 요구가 증가하고 있다.

현재 마이크로바이옴과 대장암에 관한 연구가 폭넓게 진행되고 있지만 마이크로바이옴에 의한 대장암 성장 억제 기전에 관한 연구는 미비하다.

[대전=뉴시스] 왼쪽 그림은 3차원 세포배양 모델에서 프로피오네이트의 대장암 세포주 생장 억제 효과, 오른쪽은 프로피오네이트와 타겟 단백질 저해제 동시처리를 통한 생장억제의 시너지 효과. *재판매 및 DB 금지

이에 연구팀은 장내 마이크로바이옴이 생산하는 대사체인 '프로피오네이트(Propionate)'가 대장암의 치료 타겟 중 하나인 유전자 발현 조절 효소 'EHMT2(Euchromatic histone-lysine N-methyltransferase 2)' 단백질의 분해 촉진과 이를 통한 대장암 세포의 사멸 효과를 확인했다.

또 3차원 세포배양 모델(3D spheroid culture model)을 통해 EHMT2 저해제와 프로피오네이트를 동시에 활용하면 더 효과적으로 대장암 세포의 사멸을 유도할 수 있다는 사실도 규명했다.

마이크로바이옴 기반 대장암 치료제 개발에 크게 기여할 것이란 평을 받는 이번 연구는 미생물 분야 세계적 저널인 'The ISME(International Society for Microbial Ecology) journal(국제미생물생태학회지) 온라인판에 지난 1일자로 게재됐다. (논문명:Human gut-microbiome-derived propionate coordinates proteasomal degradation via HECTD2 upregulation to target EHMT2 in colorectal cancer)

공동 연구책임자인 조현수 박사는 "인체 마이크로바이옴의 대장암 억제 기전을 통해 대장암 치료를 위한 인체 유용 마이크로바이옴의 새로운 역할을 제시했다"며 "향후 마이크로바이옴에 기반한 차세대 대장암 치료제 개발에 큰 기여를 할 수 있을 것"이라고 말했다.

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