장내 세균은 암 면역 치료 효과를 향상시킵니다.

암 환자 5명 중 약 1명은 면역 체계를 이용하여 암과 싸우는 치료법인 면역 요법 의 혜택을 받고 있습니다. 이 접근법은 폐암과흑색종 치료에 상당한 성공을 거두었습니다. 연구자들은 이 치료법의 잠재력을 기대하며, 면역 요법에 잘 반응하지 않는 암 환자의 면역 요법을 개선하는 전략을 모색하고 있으며, 이를 통해 더 많은 환자에게 도움을 줄 수 있기를 기대합니다.

세인트루이스 워싱턴대학교 의과대학 연구진은 루미노코쿠스 그나부스(Ruminococcus gnavus)라는 장내세균이 생쥐에서 암 면역치료의 효과를 증진시킬 수 있다는 사실을 발견했습니다. Science Immunology 저널 에 발표된 이 연구는 장내세균을 활용하여 암 치료를 위한 면역치료의 잠재력을 끌어내는 새로운 전략을 제시합니다.

"미생물 군집은 신체의 면역 체계를 동원하여 암세포를 공격하는 데 중요한 역할을 합니다."라고 이번 연구의 수석 저자이자 병리학과 로버트 록 벨리부 교수인 마르코 콜로나 박사가 설명했습니다.

"이번 연구 결과는 면역 치료제가 생쥐의 종양을 사멸시키는 데 도움을 주는 단일 유형의 장내 박테리아를 밝혀냈습니다. 이러한 미생물 파트너를 찾는 것은 면역 치료제의 효과를 높이고 더 많은 암 환자에게 도움이 될 수 있는 프로바이오틱스 개발에 중요한 단계입니다."

암 면역요법은 신체의 면역 세포를 이용하여 종양을 표적으로 삼아 파괴합니다. 이러한 치료법 중 하나는 면역 체크포인트 억제제를 사용하여 면역 T 세포를 억제하는 자연 브레이크를 제거하여 신체 손상을 예방합니다. 그러나 일부 종양은 공격하는 면역 세포를 억제하여 이러한 억제제의 효과를 떨어뜨립니다.

콜로나와 첫 번째 공동 저자인 마르티나 몰고르 박사는 이전에 동료인 로버트 D. 슈라이버 박사와 협력하여 두 가지 억제 접근법을 사용하여 생쥐에서 육종을 완전히 근절했습니다.

연구진은 종양 대식세포에서 생성되는 단백질인 TREM2를 억제하여 T 세포가 성장하는 종양을 공격하는 것을 막았습니다. 그 후, TREM2를 차단했을 때 면역치료제가 더욱 효과적임을 확인했습니다. 이는 TREM2가 면역치료제의 효과를 감소시켰음을 시사합니다.

새로운 연구의 기반이 된 실험에서 과학자들은 놀라운 관찰을 했습니다. TREM2가 없는 생쥐도 TREM2를 가진 생쥐와 함께 사육했을 때 체크포인트 억제제에 대해 유사한 양성 반응을 보였습니다. 이 결과는 연구진이 억제제를 투여하기 전에 생쥐를 분리하는 기존 프로토콜에서 벗어나, TREM2가 없는 생쥐에서도 나타났습니다.

생쥐에서 함께 생활하면 미생물 교환이 발생합니다. 연구진은 이러한 효과가 장내 박테리아 교환 때문일 수 있다고 추측했습니다.

연구진은 제프리 I. 고든(Jeffrey I. Gordon, MD, PhD)과 제1 공동 저자인 블란다 디 루시아(Blanda Di Lucia, PhD)와 협력하여 면역요법으로 성공적으로 치료받은 생쥐의 장내 미생물을 연구했습니다. 그 결과, 치료에 반응하지 않은 생쥐에서 루미노코쿠스 그나부스(Ruminococcus gnavus)가 존재하지 않은 생쥐에 비해 증가한 것을 발견했습니다.

콜로나 박사는 면역요법에 잘 반응하는 암 환자의 장내 미생물군에서 R. gnavus가 발견되었다고 설명했습니다. 임상 시험에서 이러한 환자의 대변 이식은 면역요법에 반응하지 않는 일부 환자에게 도움이 되었습니다.

제1 공동 저자이자 대학원생인 다리아 칸타코바를 포함한 연구진은 쥐에 R. gnavus를 주입한 후 종양에 면역관문 억제제를 투여했습니다. TREM2를 면역요법의 효과를 감소시키는 무기로 사용했을 때에도 종양은 감소했습니다.

에디슨 가족 유전체 과학 및 시스템 생물학 센터 소장인 고든은 미생물군집이 면역 치료를 증진시킨다는 증거가 점차 늘어나고 있다고 언급했습니다. R. gnavus와 같은 관련 종을 식별하는 것은 면역 치료와 시너지 효과를 발휘하여 암 치료를 개선할 수 있는 차세대 프로바이오틱스 개발로 이어질 수 있습니다.

과학자들은 현재 R. gnavus가 종양 거부 반응을 어떻게 촉진하는지 이해하고자 노력하고 있으며, 이를 통해 암 환자를 도울 새로운 방법을 모색하고 있습니다. 예를 들어, 이 미생물이 소화 과정에서 면역을 활성화하는 대사산물을 생성한다면, 이 대사산물을 면역 치료 촉진제로 사용할 가능성이 열릴 수 있습니다.

콜로나 박사는 미생물이 장에서 침입하여 종양에서 면역 반응을 유발하거나 장내 T 세포를 활성화시켜 종양으로 이동하여 공격을 개시할 수도 있다고 말했습니다. 연구진은 세 가지 가능성을 모두 탐구하고 있습니다.