장내미생물 활용한 악성 뇌종양 치료 실마리 제시

KAIST 의과학대학원 이흥규 교수 연구팀

포도당을 먹은 쥐의 장내미생물이 뇌의 T세포를 활성화시켰다. 게티이미지뱅크 제공

국내 연구진이 장내 미생물을 활용해 악성 뇌종양을 효과적으로 억제시킬 수 있는 매커니즘을 최초로 밝혔다.

한국과학기술원(KAIST)은 이흥규 의과학대학원 교수 연구팀이 고 포도당 음료를 뇌종양 생쥐 모델에 주입, 이를 통해 뇌종양의 성장이 억제되는 현상을 관찰했다고 16일 밝혔다. 관련 논문은 국제 학술지 '셀 리포트'에 지난 6일 발표됐다. 

교모세포종은 뇌에서 발생하는 가장 흔한 악성 뇌종양으로 알려져 있다. 수술, 항암화학요법, 방사선 치료 등으로도 치료가 어렵다. 면역세포인 T세포의 활동을 도와 항암 작용을 하는 면역관문억제제 항PD-1 항체도 교모세포종에 대해선 효과가 미미했다.

연구팀은 장내미생물이 뇌종양에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 뇌 종양 쥐 모델에 고 포도당 음료를 주입했다. 이 교수는 "복합적인 영양소를 섭취할 시 정확히 어떤 성분 때문에 효과가 발생했는지 알 수 없기 때문에 성분을 특정했다"고 설명했다. 

연구팀이 쥐에게 고 포도당 음료를 먹이자 쥐의 장내 미생물들이 포도당을 이용해 특정 균주를 더 활성화시켰다. 활성화된 균주들은 뇌종양 내 T세포, 특히 CD4+T 세포의 세포독성기능을 증대시켰다. 세포독성기능은 암 세포를 사멸시키는 기능을 말한다. 균주둘은 또 면역관문억제제인 항 PD-1 항체와 복합적으로 작용하며 항종양 면역 기능을 향상시켰다. 

이를 통해 교모세포종에 대해 효과가 적었던 면역관문억제제를 장내 미생물과 함께 적용함으로서 치료 효과를 높일 수 있음을 확인했다. 

연구팀을 이끈 이 교수는 "면역관문 치료제와 뇌종양 억제 유용 균주의 복합 치료를 통해 뇌종양 치료의 가능성을 보여줬다"며 "향후 장내 미생물을 이용한 항암 치료제 개발의 실마리를 제공할 것으로 기대한다ˮ라고 밝혔다. 

이흥규 KAIST 의과학대학원 교수. KAIST 제공

[박건희 기자 wissen@donga.com]