대변 이식해 면역항암제 내성 극복한다

서울아산병원-GIST 연구팀
고형암 환자 대변 이식 연구
효과 높이는 유익균도 발견

박숙련 서울아산병원 종양내과 교수가 전이성 식도암 환자를 진료하고 있다. 서울아산병원 제공

대변 이식으로 간암, 위암, 식도암 등 전이성 고형암 환자의 면역항암제 치료 효과를 높일 수 있다는 임상 연구 결과가 세계 최초로 발표됐다.

서울아산병원 종양내과 박숙련 교수·광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 박한수 교수팀은 면역항암제에 내성이 생긴 13명의 전이성 고형암 환자에게 면역항암제 치료 효과가 좋은 환자의 대변을 이식한 결과 절반의 환자에게서 면역항암제 치료 효과가 다시 나타났다고 밝혔다.

최근 면역항암제는 표준 항암 치료법 중 하나로 사용되고 있다. 하지만 치료 효과가 있는 것으로 알려진 암종의 약 20∼30% 환자에게서만 효과가 나타나고 대부분은 면역항암제 내성이 생겨 암이 재발한다. 따라서 암 치료에서 면역항암제 내성 극복은 매우 중요한 과제다.

연구팀은 대변 이식 전 13명의 수혜자에게 경구 항생제를 투약해 장내 미생물을 제거했다. 그 후 공여자의 대변에서 미생물만 분리해 대장 내시경을 통해 수혜자에게 이식하고 면역항암제 치료를 실시하며 6∼8주마다 컴퓨터단층촬영(CT) 검사로 암 상태를 추적 관찰했다.

그 결과 1명의 전이성 간암 환자에게서 대변 이식 후 암 크기가 48% 감소하는 등 부분 관해(암 치료 판정 기준을 나타내는 용어. 암 치료 후 검사에서 암이 있다는 증거를 확인하지 못한 상태를 ‘관해’라고 한다)가 나타났다. 또한 대변 이식 전 100만 ng/㎖ 이상까지 증가했던 간암 종양표지자 검사(AFP) 수치가 대변 이식 후 3000ng/㎖로 감소했다. 면역항암제에 내성이 생겨 암이 진행됐던 절반의 환자에게서 치료 효과가 다시 나타났다.

암이 부분 관해됐던 전이성 간암 환자는 첫 대변 이식과 면역항암제 치료에도 암이 계속 진행돼 다른 환자의 대변을 다시 이식받고 8주 후에 효과가 나타났다. 연구팀은 치료 효과가 다르게 나타난 원인을 찾기 위해 대변 이식 후 장내 미생물 구성 변화를 비교 분석했다.

연구팀은 면역항암제 내성을 극복하는 대변 이식의 치료 효과를 높이는 유익균을 새롭게 발견하고 ‘프레보텔라 메르대 이뮤노액티스’로 이름을 붙였다. 또한 박테로이데스 플레비우스균과 락토바실러스 살리바리우스균은 면역항암제 치료 효과를 억제하는 유해균이라는 사실도 발견했다.

‘질병 치료의 열쇠’라고도 불리는 마이크로바이옴, 즉 장내 미생물은 우리 몸의 면역 시스템을 조절하는 데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 대장 질환뿐만 아니라 비만, 대사성 질환, 심혈관질환, 자가면역질환, 뇌신경질환, 암 등 여러 질환을 치료하는 데도 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 발표되면서 전 세계적으로 장내 미생물, 대변 이식에 관해 관심이 크게 높아지고 있다.

박숙련 교수는 “이번에 새롭게 발견한 면역항암제 유익균 프레보텔라 메르대 이뮤노액티스와 사람의 면역세포인 T세포를 함께 배양한 결과 T세포에서 나오는 면역 반응 물질인 인터페론감마가 유의미하게 증가했고 종양 마우스 모델을 이용한 동물실험에서도 이 유익균과 면역항암제를 같이 적용했을 때 암 크기가 50% 이상 유의미하게 감소하는 것을 확인했다”라면서 “면역항암제 내성 극복을 위한 새로운 치료법 개발을 위해 장내 미생물 연구를 이어 나가겠다”라고 말했다.

박한수 교수는 “장내 미생물 조합과 암 면역 반응 최적화 연구를 통해 암 치료 결과를 향상할 수 있도록 유익균을 높이고 유해균을 낮추는 최적의 미생물 군집 연구 개발을 지속할 계획이다”라고 말했다.

전이성 고형암 면역항암제 치료에 있어서 대변 이식의 임상적 효과를 밝힌 이번 연구 결과는 ‘셀 호스트 앤 마이크로브’에 최근 게재됐다.