“장내 미생물의 미친 존재감”…‘악성 뇌종양’ 면역치료 효과 높이다

KAIST, 장내미생물로 교모세포종 치료전략 제시
유익 균주가 ‘T세포’ 활성화..핵심 균주도 밝혀

장내 미생물을 활용해 뇌종양 면역치료 효과를 높일 수 있는 새로운 치료 전략이 제시됐다. 앞으로 미생물 기반의 면역치료 보완제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

KAIST는 이흥규 생명과학과 교수 연구팀은 장내 미생물과 대사 산물을 통해 교모세포종의 면역치료 효율을 높이는 기전을 규명했다고 1일 밝혔다.

교모세포종은 가장 공격적이고 예후가 나쁜 대표적 악성 뇌종양으로, 수술 후에도 1년 이내 대부분 재발해 생존률이 매우 낮은 치명적 질환이다. 우리 몸의 면역세포인 T세포를 활성화시켜 암세포를 제거하도록 유도하는 첨단 치료법인 '면역항암제'를 교모세포종 치료에 쓰는 데도 거의 반응하지 않고 치료에 대한 저항성도 높아 단독 치료로는 효과가 매우 제한적이었다.

연구팀은 교모세포종이 진행되면서 장내에서 중요한 아미노산인 '트립토판'의 농도가 급격히 줄어 장내 미생물 생태계가 변화한다는 점에 주목했다. 이를 토대로 트립토판을 보충해 미생물 다양성을 회복시키면 특정 유익한 균주가 면역세포 중 하나인 'CD8' T세포를 활성화하고 종양 조직으로 다시 유도하는 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

실제로 생쥐 교모세포종 모델을 통해, 트립토판을 보충하면 암을 공격하는 T세포 중 'CD8' T세포 반응이 향상되고, 림프절과 뇌 등 종양이 있는 부위로 더 많이 이동한다는 사실을 확인했다고 연구팀은 설명했다.

이 과정에서 장내에 존재하는 유익한 공생균인 '던카니엘라 두보시'가 핵심 역할을 한다는 점도 밝혀냈다.

이 균주는 T세포가 몸 안에서 효과적으로 재분포하도록 돕고, 면역항암제와 함께 사용할 때 생존율이 높아졌다.

연구팀은 던카니엘라 두보시 균주가 트립토판을 활용해 장내 환경을 조절하고, 그 과정에서 생성되는 대사 산물이 CD8 T세포의 암세포 공격 능력을 강화한다는 사실을 확인했다.

이흥규 KAIST 교수는 "이번 연구는 면역관문억제제가 효과를 보이지 않았던 난치성 뇌종양에서도 장내 미생물을 활용한 병용 전략을 통해 치료 반응을 높일 수 있음을 보여준 연구 성과"라고 말했다.

이 연구결과는 생명과학 분야 국제 학술지 '셀 리포츠(지난달 26일자)' 온라인에 실렸다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr

장내 미생물의 뇌종양 면역치료 효율 조절 향상 개념도. KAIST 제공