장내 세균은 암 면역 치료 효과를 향상시킵니다.

암 환자 5명 중 약 1명은 면역 체계를 사용하여 암과 싸우는 치료법인 면역 요법의 혜택을 받습니다. 이 접근법은 폐암 및 흑색종 치료에 상당한 성공을 거두었습니다. 연구자들은 그 잠재력을 기대하면서 더 많은 환자를 돕는다는 목표로 면역요법에 잘 반응하지 않는 암에 대한 면역요법을 개선하기 위한 전략을 모색하고 있습니다.

이제 세인트루이스에 있는 워싱턴 대학교 의과대학의 연구원들은 장내 세균인 루미노코쿠스 그나부스(Ruminococcus gnavus)가 생쥐에서 암 면역요법의 효과를 향상시킬 수 있다는 사실을 발견했습니다. Science Immunology에 발표된 이 연구는 장내 미생물을 활용하여 암과의 싸움에서 아직 개발되지 않은 면역 요법의 잠재력을 활용하는 새로운 전략을 제시합니다.

“미생물군집은 신체의 면역체계를 동원하여 암세포를 공격하는 데 중요한 역할을 합니다.”라고 수석 연구 저자이자 병리학 교수인 Robert Roque Bellivou 교수인 Marco Colonna가 설명했습니다.

“우리의 발견은 면역요법 약물이 생쥐의 종양을 죽이는 데 도움이 되는 장내 박테리아의 한 유형에 대해 밝혀냈습니다. 이러한 미생물 파트너를 식별하는 것은 면역요법의 효과를 향상시키고 더 많은 암 환자에게 혜택을 주는 프로바이오틱스 개발에 있어 중요한 단계입니다."

암 면역요법은 신체의 면역 세포를 사용하여 종양을 표적으로 삼아 파괴합니다. 그러한 치료법 중 하나는 면역 체크포인트 억제제를 사용하여 면역 T 세포를 조용하게 유지하는 천연 브레이크를 제거하여 신체 손상을 방지하는 것입니다. 그러나 일부 종양은 면역 세포 공격을 억제하여 이에 대응하며, 이로 인해 그러한 억제제의 효과가 감소합니다.

Colonna와 첫 번째 공동 저자인 Martina Molgora 박사는 이전에 동료 Robert D. Schreiber 박사와 협력하여 두 가지 억제 접근법을 사용하여 생쥐에서 육종을 완전히 근절했습니다.

연구원들은 T세포가 자라나는 종양을 공격하는 것을 막기 위해 종양 대식세포가 생산하는 단백질인 TREM2를 억제했습니다. 그런 다음 그들은 TREM2를 차단할 때 면역요법 약물이 더 효과적이라는 것을 보여주었습니다. 결과는 TREM2가 면역요법의 효과를 감소시키는 것으로 나타났습니다.

새로운 연구의 기초가 된 실험에서 과학자들은 예상치 못한 관찰을 했습니다. TREM2가 없는 쥐는 단백질이 있는 쥐와 함께 살았을 때 체크포인트 억제제에 대해 비슷한 양성 반응을 보였습니다. 이 결과는 연구자들이 억제제로 치료하기 전에 쥐를 분리하는 일반적인 프로토콜에서 벗어났을 때 발생했습니다.

쥐가 함께 생활하면 미생물 교환이 일어납니다. 연구진은 이러한 효과가 장내 세균의 대사에 의해 발생할 수 있다고 제안했습니다.

연구원들은 Jeffrey E. Gordon 의학박사 및 첫 번째 공동 저자인 Blanda Di Lucia 박사와 협력하여 면역요법으로 성공적으로 치료된 쥐의 장내 미생물을 연구했습니다. 그들은 치료에 반응하지 않은 생쥐에서 그러한 미생물이 없는 것과 비교하여 Ruminococcus gnavus의 수가 증가하는 것을 발견했습니다.

R. Gnavus는 면역요법에 잘 반응한 암 환자의 장내 미생물군집에서 발견됐다고 Colonna는 설명했다. 임상 시험에서 그러한 환자의 대변 이식은 반응이 없는 일부 환자가 면역요법의 혜택을 받는 데 도움이 되었습니다.

제1공저자이자 대학원생인 Daria Khantakova를 포함한 연구자들은 R. Gnavus를 쥐에 주사한 다음 종양을 체크포인트 억제제로 치료했습니다. TREM2가 면역요법의 효과를 감소시키는 무기로 사용되었을 때도 종양은 줄어들었습니다.

Edison Family Center for Genomic Sciences and Systems Biology 소장인 Gordon은 미생물군집이 면역요법을 향상시킨다는 증거가 늘어나고 있다고 지적했습니다. R. Gnavus와 같은 관련 종의 확인은 암 치료를 개선하기 위해 면역요법과 시너지 효과를 발휘할 수 있는 차세대 프로바이오틱스의 개발로 이어질 수 있습니다.

과학자들은 이제 R. Gnavus가 어떻게 종양 거부반응을 촉진하는지 이해하는 것을 목표로 하고 있으며, 이는 암 환자를 도울 수 있는 새로운 방법을 밝힐 수 있습니다. 예를 들어, 미생물이 음식을 소화하는 동안 면역 활성화 대사산물을 생산한다면, 이는 대사산물을 면역치료 강화제로 사용할 가능성을 열어줍니다.

미생물은 또한 장에서 유입되어 종양에서 면역 반응을 일으키거나 장 T 세포를 활성화한 후 종양으로 이동하여 공격을 시작할 수 있다고 Colonna는 설명했습니다. 연구원들은 세 가지 가능성을 모두 조사하고 있습니다.