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[실시간뉴스]30%만 효과 보는 면역항암제…대사·미생물에서 개선 방법 찾아

온카뱅크관리자

2024-11-04 12:02:42

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 광주과학기술원·삼성서울병원·한국기초과학지원연구원 
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 (윗줄 왼쪽부터 시계 방향) 박한수 GIST 교수, 이세훈 삼성서울병원 교수, 황금숙 KBSI 부원장, 김윤재 GIST 학생, 이주은 KBSI 박사, 김수정 GIST 학생. GIST 제공.
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 면역항암제의 치료 효율성을 높일 수 있는 치료법이 개발됐다. 면역항암제 효과를 늘리는 보조제로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 
 광주과학기술원(GIST)은 박한수 의생명공학과 교수(지놈앤컴퍼니 대표)가 이세훈 삼성서울병원 교수, 황금숙 한국기초과학지원연구원(KBSI) 부원장 연구팀과 함께 기존 면역항암제의 반응성을 예측하고 치료 효율성을 높일 수 있는 방법을 찾았다고 4일 밝혔다. 
 면역항암제는 암환자의 면역 체계를 활성화해 암세포를 공격하는 혁신적인 치료법이지만 환자의 20~30%만 치료에 반응을 보인다. 면역항암제를 적용하려면 이 치료에 반응하는 환자들을 예측할 수 있는 생체지표(바이오마커) 연구와 면역항암제 치료 효과를 높일 수 있는 치료법이 필요하다. 
 선행 연구들에 따르면 다양한 대사 과정 및 대사 물질이 면역 활성화와 면역항암제의 효능에 중요한 영향을 미친다. 특히 단쇄지방산, 담즙산 등의 대사체를 기반으로 하는 연구는 치료 반응성을 효율적으로 예측할 수 있을 뿐 아니라 기존 면역항암제의 효과를 늘릴 수 있는 보조제로 기능할 수 있다. 
 연구팀은 폐암의 주요 유형인 비소세포성 폐암 환자 76명을 대상으로 면역항암제(항-PD-L1 및 항-PD-1) 치료 시작 전과 후(2~3주)의 혈장 샘플을 수집해 비표적 대사 프로파일링 및 표적 대사 분석을 진행했다. 표적 분석은 특정 대사물질을 미리 설정해 정량 분석하는 방법이고 비표적 분석은 전체 대사체를 대상으로 새로운 생체지표나 대사 경로를 탐색하는 방법이다.
 이를 통해 연구팀은 아미노산 대사, 해당과정(당 분해 과정) 대사, 담즙산 대사가 면역항암 치료 효과를 예측하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 확인했다. 암환자의 공개 데이터를 이용한 바이오인포매틱스 분석(벌크 RNA 시퀀싱 및 단일 세포 RNA 시퀀싱), 면역세포 실험, 암동물모델 실험을 통한 검증도 했다. 
 아미노산 대사에서는 아미노산의 일종인 히스티딘 레벨이 높을수록, 호모시스테인·페닐알라닌·사르코신 레벨이 낮을수록 면역항암제의 반응성과 치료 예후가 좋았다. 이 아미노산들의 비율이 면역항암 치료 결과를 예측하는 중요한 생체지표라는 것이다. 
 해당과정 대사에서는 대사물질이 면역항암 치료와 관련이 있다는 결과가 제시됐다. 면역항암제 치료 이후 반응군에서는 젖산 레벨에 큰 차이가 없었지만 비반응군에서는 젖산 레벨이 유의하게 증가했다. 젖산 대사도 면역항암 치료 효과를 모니터링할 수 있는 생체지표로 특정할 수 있다는 의미다. 
 연구팀은 특정 담즙산인 클리코케노데옥시콜산(GCDCA)과 타우로리토콜산(TLCA)이 면역항암제의 반응성 및 치료 예후와 관련이 있다는 분석 결과도 제시했다. TLCA은 직접적으로 T세포를 증식시키고 세포독성을 증가시켰으며 암 동물 모델에서 종양 성장이 1.5~3배 이상 감소하는 효과를 일으켰다.
 TLCA은 암세포를 직접 공격하는 면역세포인 CD8+ T세포와 NK세포를 증가시켜 암 면역을 강화한다는 점도 확인했다. 연구팀은 TLCA를 면역항암 치료에 적용할 수 있는 보조제로 제안했다. 
 단쇄지방산, 담즙산 등 대사체는 마이크로바이옴(미생물군 유전체)에 의해 생산·조절될 수 있다. 박한수 교수는 “마이크로바이옴 연구에서 대사체 연구는 장내 미생물이 생산·조절하는 대사산물이 환자의 면역 반응 및 대사 건강에 미치는 영향을 이해하는 데 필수적”이라며 “이번 연구는 종전의 마이크로바이옴 연구가 진일보한 것”이라고 말했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘약물 내성 업데이트’ 저널에 지난달 10일 온라인 게재됐다. 
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1016/j.drup.2024.101159
 [문세영 기자 moon09@donga.com]
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