장내 박테리아가 암 치료 효과에 큰 영향
장에 서식하는 박테리아가 항암치료 같은 암 치료의 효과에 결정적인 영향을 미칠 수가 있다.

과학 잡지인 사이언스에 발표된 2건의 논문에 의하면 동물실험에서 장내 박테리아가 암 치료의 효과에 큰 영향을 미치는 것으로 드러났다고 한다. 암 치료에 박테리아가 관련될 가능성은 없는 듯하지만 이런 발견은 우리 몸속에 살고 있는 박테리아의 복합체인 장내 미생물이 미치는 영향에 관한 일련의 잠정적인 발견들 중 가장 최근의 것이다.

2건의 논문 중 1건의 교신저자로 미국 국립건강연구소 연구원인 로미나 골드스미드는 정말 놀라운 것은 항암치료와 관련된 것으로 종양에 손상을 가하는 데 중요한 분자가 장내 박테리아로부터 오는 것을 우리는 전혀 예상하지 못했다고 말했다. 이 2건의 논문을 작성한 연구진들은 장에 박테리아의 수치가 감소한 생쥐는 정상적인 장내 미생물군을 갖고 있는 생쥐보다 치료에 덜 반응하는 것을 발견했다. 다음 단계는 그 이유를 밝혀내는 것이다. 이제 국립건강연구소 연구원들은 정확하게 어떤 박테리아가 그런 눈에 띄는 영향을 미치는지를 찾아내려고 한다. 그런 박테리아는 의사들에게 암을 치료하는 또 다른 도구를 제공할 가능성이 있다.

골드스미드는 이런 정보를 이용해서 상황에 따라 어떤 특정한 반응을 조장하거나 방해하기 위해 장내 미생물을 조작하려고 원한다면 우리는 어떤 박테리아가 무엇을 하는지를 이해할 필요가 있다고 밝혔다. 그녀의 연구진은 계속해서 생쥐의 장내 박테리아를 연구하고 있지만 다음 단계로 인간에게도 장내 박테리아가 그런 영향을 미치는지를 살펴보려고 한다.

골드스미드는 이런 연구 결과가 인간에게도 적용되는지를 확인할 필요가 있다고 말했다. 그녀는 인간에게도 유사한 반응이 나타날 것이지만 역할을 수행하는 박테리아의 정확한 유형은 다를 것으로 생각하고 있다. 보다 광범하게 의사들이 여러 가지 다른 치료방법이 장에 어떤 영향을 미치는지를 고려해야만 할 것이라고 골드스미드는 말했다. 장내 미생물군의 구성에 영향을 미치는 치료방법은 그게 어떤 것이든지 간에 우리가 모르고 있는 어떤 영향을 미칠지도 모른다고 그녀는 부언했다. 이는 고려해야할 변수가 더 많은 것을 의미하지만 그런 변수들을 이해하는 것이 장래에 암을 보다 더 잘 치료할 수 있게 해줄 것이다.

골드스미드는 장내 미생물이 영향을 미칠 것으로 생각하고 있다. 그게 동일한 유형의 박테리아가 될는지는 말할 수 없지만 미생물군이 어떤 역할을 하는 것은 확실하게 예상할 수 있다고 그녀는 부언했다.

2건의 논문 중 또 다른 것은 프랑스의 구스타스 루시 연구소, 국립 건강 및 의학연구 연구소, 파스퇴르 연구소와 프랑스 국립 농작물 연구소의 연구원들이 공동으로 실시한 연구이다. 이 연구에서 항암치료가 장내 미생물군의 도움을 받으면 그 효과가 더 높아진다는 놀라운 점이 밝혀졌다. 실제로 연구진은 항암치료에 가장 흔하게 사용하는 분자 중 하나의 효과가 장내 미생물군으로부터 특정한 박테리아를 혈관과 림프절 쪽으로 동원하는 능력에 어느 정도 달려있다는 것을 밝혔다. 이들 박테리아는 일단 림프절 속에 들어가면 면역체계를 새롭게 자극하고 그로인해 악성 종양과 싸우는 인체의 능력이 향상된다.

장내 미생물 면역반응 자극, 항암치료 중 암과 싸우도록 도와
장내 미생물군은 100조 개의 박테리아로 구성되어있다. 장내 미생물군을 구성하는 박테리아들은 인체에 생소한 물질을 제거하거나 인체를 오염하는 병균을 저지하는 것과 같은 우리의 건강에 결정적인 기능을 수행하기 때문에 장내 미생물군은 진정한 1개 기관이다. 장내 미생물군은 소화된 음식을 분해해서 장이 더 잘 흡수하고 최선의 물질대사가 이루어지도록 해준다. 이 수백만 마리의 박테리아는 출생 때부터 장에 자리를 잡고 있으면서 면역체계를 성숙시키는데 핵심적인 임무를 수행한다. 그러나 장내 미생물군을 구성하는 박테리아의 종이 각각 다르고 어떤 박테리아 종이 있거나 없는데 따라 어떤 질병의 발생이 영향을 받는 듯하고 이는 어떤 박테리아 종이 우리 몸을 보호해주는 것을 의미한다.

암 분야에 있어서는 프랑스의 공동 연구진은 장내 미생물이 면역반응을 자극해서 항암치료 중에 암과 싸우도록 도와주는 증거를 발견했다. 싸이클로포스파마이드는 항암치료에 가장 널리 사용되는 약품 중 하나이다. 그러나 다른 치료제와 마찬가지로 점막의 염증 등과 같은 부작용이 있고 장내 미생물군의 정상적인 균형을 무너뜨린다. 그램 양성 박테리아 중 어떤 것은 장벽을 통과해서 혈관과 림프절에 침입할 수 있다. 이런 박테리아는 일단 인체의 순환계에 들어오면 해로운 것으로 간주되어 인체가 면역반응을 일으키게 된다.

국립 건강 및 의학연구 연구소의 1015 부서 책임자인 로렌스 지트보겔 교수는 치료의 부작용인 연쇄반응이 아주 유용한 것으로 드러났다고 설명하고 있다. 놀랍게도 이들 박테리아 때문에 생긴 면역반응이 면역방어 메커니즘을 새롭게 자극해서 환자들이 종양과 더 잘 싸울 수 있도록 도와준다고 그는 부언 설명했다. 더 구체적으로는 박테리아에 대한 면역 형성이 항암치료에 의해 동원된 림프구와는 다른 작동 림프구를 보충하게 되는 것이다. 이들 작동 림프구의 역할은 항종양 림프구를 도와 종양성장을 저지하는 것이다.

이런 관찰을 생쥐에서 확인하기 위해 연구진은 생쥐의 장내 미생물군에 있는 모든 그램 양성 박테리아를 억제해보았다. 결과는 항암치료의 효과가 감소한 것으로 드러났다. 연구진은 또 항암치료 중에 사용하는 일부 항생제가 이런 그램 양성 박테리아를 죽여서 그들의 유익한 영향을 무효화시켜버릴지도 모르는 것을 시사하고 있다. 이제 항종양 면역반응을 일으키는 이들 “유익한” 박테리아가 확인되었기 때문에 우리는 머지않아 특히 유산균이나 특정한 식품을 통해 인체에 더 많은 유익한 박테리아를 공급하는 데 성공해야만 할 것이라고 연구진은 결론을 짓고 있다.

출처:
(1) N. Iida et al., "Commensal Bacteria Control Cancer Response to Therapy by Modulating the Tumor Microenvironment" Science. 2013 Nov 22;342(6161):967-70.
(2) S. Viaud et al., “The intestinal microbiota modulates the anticancer immune effects of cyclophosphamide,” Science. 2013 Nov 22;342(6161):971-6.