악성 뇌종양인 교모세포종 치료에 새로운 가능성이 열렸다.
한국과학기술원(KAIST)은 이흥규 생명과학과 교수 연구팀이 교모세포종 면역치료의 효율을 크게 높이는 방법을 발굴하고 이를 입증했다고 1일 밝혔다.
교모세포종은 뇌종양 중 가장 공격적이고 예후가 좋지 않은 대표적 악성 종양으로, 환자 생존율이 매우 낮다.
면역세포가 암세포를 공격하도록 유도하는 면역항암제는 최근 여러 암 치료 분야에서 주목받고 있다. 하지만 교모세포종은 면역반응이 잘 일어나지 않아 면역항암제를 투여해도 치료 효과가 낮았다.
연구팀은 장내 미생물 생태계와 그 변화에 주목했다. 연구 결과, 교모세포종이 진행되면 장내 아미노산인 트립토판의 농도가 급격히 감소해 장내 미생물 생태계가 변화하는 것으로 나타났다.
연구팀은 교모세포종에 걸린 쥐에게 트립토판을 보충해 장내 미생물의 다양성을 회복시키는 방법을 시도했다. 그 결과, 쥐의 장에서 유익균인 ‘던카니엘라 두보시(Duncaniella dubosii)’가 활성화됐다.
해당 균주는 암세포를 직접 공격하는 면역세포인 T세포(특히 CD8 T세포)를 활성화시키고 이들이 종양 조직으로 이동하도록 도왔다. 여기에 면역항암제(anti-PD-1)까지 병용하자 트립토판을 보충한 쥐는 면역항암제만 투여한 대조군에 비해 생존율이 약 30% 향상됐다.
또한 장내 미생물이 전혀 없는 무균 생쥐에게 두보시 균주를 단독으로 투입해도 교모세포종에 대한 생존율이 높아졌다.
연구팀은 이러한 결과가 나오는 이유에 대해 두보시 균주가 트립토판을 이용해 장내 환경을 조절하고, 이 과정에서 생성되는 대사산물이 CD8 T세포의 활성화를 강화하기 때문이라고 설명했다.
이흥규 교수는 “이번 연구는 면역관문억제제가 효과를 보이지 않았던 난치성 뇌종양에서도, 장내 미생물을 활용한 병용 전략을 통해 치료 반응을 유의하게 높일 수 있음을 보여준 의미 있는 성과”라고 말했다.
이번 연구는 KAIST 김현철 박사가 제1저자로 참여했다. 국제 학술지 《셀 리포츠(Cell Reports)》 6월 26일자 온라인판에 게재됐다.
