장내 특정 미생물 투입했더니…뇌종양 면역치료에 효과

KAIST 연구진이 뇌종양 면역치료 효과를 높일 수 있는 새로운 치료 전략을 제시했다. 생명과학과 이흥규 교수 연구팀은 장내 미생물과 이로부터 나오는 대사산물을 활용해 교모세포종(악성 뇌종양의 일종) 면역치료 효율을 크게 높이는 방법을 찾아 과학적으로 규명했다고 1일 밝혔다. 연구팀은 교모세포종이 진행되면서 장내에서 아미노산인 '트립토판(tryptophan)' 농도가 급격히 줄어들고, 이로 인해 장내 미생물 생태계가 변화한다는 점에 주목했다. 연구팀은 줄어든 트립토판을 보충하는 방법으로 미생물 다양성을 회복시킨결과, 특정 유익한 균주가 면역세포 중 하나인 'CD8' T세포를 활성화하고 종양 조직으로 다시 유도하는 역할을 한다는 사실을 과학적으로 밝혀냈다. 이 과정에서 장내에 존재하는 유익한 공생균인 '던카니엘라 두보시(Duncaniella dubosii)'가 T세포의 몸속 재분포하도록 지원, 면역항암제(anti-PD-1)와 함께 사용할 때 생존율이 유의미하게 향상됐다는 것이 연구팀 설명이다. 김현철 박사는 "장내 미생물이 전혀 없는 무균 생쥐에게 위 공생균을 단독으로 투입해도 교모세포종에 대한 생존율이 높아졌다"며 "이는 이 균주가 트립토판을 활용해 장내 환경을 조절하고, 그 과정에서 생성되는 대사산물이 CD8 T세포의 암세포 공격 능력을 강화하기 때문"이라고 부연 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 설명했다. 연구는 김현철 당시 박사(현, KAIST 생명과학연구소 박사후연구원)가 제1 저자로 참여했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지'셀 리포츠(Cell Reports)'6월 26일자에 온라인으로 게재됐다.