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장내 미생물로 암 환자 근육 지킨다…KIST, 암 악액질 개선 기전 규명
KIST 연구진이 장내 미생물과 면역 조절을 통해 암 악액질을 개선하는 새로운 치료 가능성을 제시했다. (사진=KIST 제공) 암 환자의 생존을 위협하는 대표적인 합병증 가운데 하나가 '암 악액질(Cancer Cachexia)'이다. 암 악액질은 체중과 근육이 급격히 감소하는 질환으로, 전체 암 환자의 최대 80%에서 나타나며 암 관련 사망의 약 20%와 관련된 것으로 알려져 있다. 그러나 현재까지 이를 근본적으로 치료하는 약물은 없는 실정이다. 한국과학기술연구원(KIST) 천연물유효성최적화연구센터 김명석 박사 연구팀과 이충구 박사 연구팀은 공동 연구를 통해 장내 미생물 생태계를 조절해 암 악액질을 개선할 수 있는 천연물 후보물질과 그 작용 기전을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 연구팀은 4000여 종의 천연물 라이브러리를 분석한 결과, 마이켈리올라이드(Micheliolide, MCL)가 암 악액질 개선 효과를 보인다는 사실을 확인했다. 대장암과 췌장암 동물 모델에 MCL를 투여한 결과 종양 크기에는 영향을 주지 않으면서 근육량은 34%, 근력은 31% 증가했다. 이는 암세포를 직접 공격하지 않고도 암으로 인해 발생하는 근육 감소를 억제할 수 있음을 보여주는 결과다. 또한 MCL는 암으로 인해 저하된 T세포 기능을 회복시키고 염증성 사이토카인 분비를 억제해 근육 파괴를 유도하는 염증 반응을 줄이는 것으로 나타났다. 이를 통해 암 악액질 개선에 관여하는 면역 조절 기전을 규명했다. 연구진은 이러한 효과의 핵심이 장내 미생물에 있다는 점도 밝혀냈다. 장내 미생물을 제거한 항생제 처리 마우스 모델에서는 MCL의 효과가 나타나지 않았으며, 분석 결과 MCL는 장내 유익균인 포카이콜라 불가투스(Phocaeicola vulgatus)를 선택적으로 증가시키는 것으로 확인됐다. 이어 해당 균주가 생성하는 대사물질을 분석해 근육 합성을 촉진하고 염증 반응을 억제하는 새로운 사이클로펩타이드 11종도 규명했다. 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. 천연물 기반 경구 치료제로 개발될 경우 환자의 치료 부담을 줄이고 삶의 질 향상에도 기여할 것으로 기대된다. KIST 김명석 박사는 "이번 연구는 천연물과 장내 미생물의 상호작용을 통해 암 악액질의 개선 가능성을 규명한 연구"라며 "향후 추가 임상 연구와 기술 이전을 통해 암 환자의 생존율과 삶의 질을 높일 수 있는 혁신 신약 개발에 힘쓰겠다"고 밝혔다. KIST 이충구 박사는 "이번 연구는 장내 미생물과 면역 조절을 기반으로 암 악액질 치료 가능성을 제시한 성과"라며 "향후 마이크로바이옴 기반 치료제 개발로 이어질 수 있도록 후속 연구를 지속하겠다"고 말했다. 이번 연구 결과는 천연물 신약 기반 국민 건강수명 연장을 목표로 하는 KIST 천연물연구소의 성과로, 암세포를 직접 공격하는 기존 치료 접근을 넘어 천연물과 장내 미생물을 활용한 새로운 치료 전략을 제시했다.

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