암 환자 괴롭히는 최악의 합병증 장내미생물로 잡는다

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세줄 요약

• 암 악액질 개선 천연물 후보 발굴
• 장내미생물 조절로 근육 감소 억제
• 면역 회복·염증 억제 기전 규명

암 환자를 가장 괴롭히는 합병증은 급격히 체중과 근육이 손실되는 암 악액질이다. 국내 연구진이 암 악액질을 개선할 수 있는 천연물 후보 물질을 찾고 그 메커니즘을 밝혀냈다.

언스플래쉬 제공

과학기술의 발달에도 불구하고 여전히 정복하지 못한 질병 중 하나가 ‘암’이다. 암 치료법은 계속 발전하고 있지만 환자의 생존을 위협하는 것은 합병증으로 대표적인 것이 ‘암 악액질’이다. 암 악액질은 체중과 근육이 급격히 감소하는 질환으로 전체 암 환자의 80% 가량에서 나타나며 암 관련 사망의 약 20%와 관련 있다. 그러나 이를 근본적으로 치료하는 약물은 없다.

이런 상황에서 한국과학기술연구원(KIST) 천연물유효성최적화연구센터는 장내 미생물 생태계를 조절해 암 악액질을 개선할 수 있는 천연물 후보물질을 발굴하고 그 작용 메커니즘을 처음으로 규명했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘마이크로바이오옴’에 실렸다.

연구팀은 4000여 종의 천연물 라이브러리를 분석한 결과 마이켈리올라이드(MCL)가 암 악액질 개선 효과를 보인다는 사실을 확인했다. 이를 근거로 대장암과 췌장암을 일으킨 생쥐에게 MCL을 투여한 결과 종양 크기에는 영향을 주지 않지만 근육량은 34%, 근력은 31% 증가하는 것을 확인했다. 암세포를 직접 공격하지 않고도 암으로 인한 근육 감소를 억제할 수 있다는 것이다. MCL은 암으로 인해 저하된 면역세포인 T세포 기능을 회복시키고 염증성 사이토카인 분비를 억제해 근육 파괴를 유도하는 염증 반응을 줄이는 것으로 나타났다.

천연물 화합물 및 유익균 매개 장-면역-근육 축 복원을 통한 암 악액질 극복 기전

KIST 제공

또 항생제로 장내 미생물을 완전히 제거한 생쥐에게서는 MCL 효과가 나타나지 않는다는 것을 확인했다. 연구팀은 MCL이 장내 유익균인 포카이콜라 불가투스를 선택적으로 증가시킨다는 것을 확인하고 해당 균주가 생성하는 대사물질을 분석해 근육 합성을 촉진하고 염증 반응을 억제하는 신종 사이클로펩타이드 11종도 밝혀냈다.

연구를 이끈 이충구 KIST 박사는 “이번 연구는 암세포를 직접 표적으로 하는 기존 치료 접근에서 벗어나 장내 미생물과 면역 체계를 조절해 암 악액질을 개선할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “추가 연구를 통해 암 환자의 생존율과 삶의 질을 높일 수 있는 혁신 신약 개발에 나설 것”이라고 밝혔다.

유용하 과학전문기자