부티레이트의 항 종양 효과, 위암 면역치료의 새로운 가능성 제시
서울성모병원 연구팀이 장내균총이 위암 치료에 중요한 역할을 한다는 사실을 처음으로 밝혀내며, 면역항암요법의 새로운 가능성을 제시했다.
이번 연구는 △가톨릭의대 위장관외과 서울성모병원의 송교영 교수(공동교신저자) △여의도성모병원의 정윤주 교수(공동저자) △의생명과학교실 중개면역의학 연구실의 조미라 교수(공동교신저자)와 △이승윤 연구원(제1저자)으로 구성된 연구팀이 위암 환자의 기능성 장내균총과 면역세포를 분석하여 이루어낸 중개의학 공동연구 성과다.
연구팀은 이번 연구결과로 장내균총이 암 주변의 면역세포 기능을 강화해 암세포를 효과적으로 공격할 수 있게 한다는 점을 확인했으며, 이는 면역치료의 효과를 극대화할 수 있는 획기적인 발견으로 평가받고 있다.
또한 연구팀은 위암 환자들의 기능성 장내균총과 면역세포를 분석한 결과, 유익한 대사산물인 부티레이트가 종양 미세환경에서 면역 저하를 억제하는 역할을 한다는 사실을 확인했다.
한편 부티레이트는 장내균총 중 하나인 페칼리박테리움의 대사산물로, 염증을 줄이고 면역체계를 강화하는 등 다양한 유익한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 이번 연구에서는 부티레이트가 위암 세포의 PD-L1과 IL-10 발현을 억제하고, 항 종양 효과를 발휘한다는 점도 밝혀졌다.
이번 연구는 진행성 위암 환자와 조기 위암 환자의 면역세포와 장내균총을 비교 분석하면서, 진행성 위암 환자의 혈액과 종양 조직에서 면역억제 인자인 PD-L1과 IL-10의 발현이 높다는 사실을 확인했다. 또한 이들 환자에서는 부티레이트를 생산하는 페칼리박테리움, 콜린셀라, 비피더스균 등 유익한 장내균총이 감소한 것으로 나타났다.
이를 검증하기 위해 연구팀은 위암 환자의 면역세포를 이식한 위암 아바타 모델을 활용해 실험을 진행했으며, 부티레이트가 위암 세포의 면역억제 인자 발현을 억제하고 암 촉진을 방해하는 항 종양 효과가 있음을 입증했다. 그동안 부티레이트의 항 종양 효과는 여러 연구에서 주목받아 왔으나, 위암 모델에서 구체적인 기전을 확인한 것은 이번이 처음이다.
송교영 교수는 이번 연구가 면역치료제의 효과를 예측하고 환자 맞춤형 치료법을 개발하는 데 중요한 전환점이 될 것이라며, 장내균총이 면역 저하 상태를 극복하는 열쇠가 될 수 있음을 강조했다.
조미라 교수 또한 이번 연구가 위암 면역관문억제제 치료의 새로운 타깃을 제시했으며, 앞으로 다양한 암 질환 치료에 응용될 수 있을 것이라고 기대했다.
이번 연구 결과는 한국연구재단 개인기초연구 지원을 받아 진행되었으며, 국제학술지 ‘Gut Microbes’에 게재되어 학계의 주목을 받고 있다.
