암 환자 근육 앗아가는 '악액질'…장내 미생물서 치료 실마리[과학을읽다]

KIST, 천연물 '마이켈리올라이드' 효과 규명…동물실험서 근육량 34% 증가

암 환자의 체중과 근육을 급격하게 감소시키는 '암 악액질(Cancer Cachexia)'을 장내 미생물을 조절해 개선할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 암세포를 직접 공격하는 대신 장내 미생물과 면역 체계를 조절해 근육 손실을 막는 새로운 치료 전략이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 김명석·이충구 천연물유효성최적화연구센터 박사 공동 연구팀이 천연물 '마이켈리올라이드(Micheliolide·MCL)'가 장내 미생물을 통해 암 악액질을 개선하는 작용 기전을 규명했다고 14일 밝혔다.

천연물 화합물 및 유익균 매개 장-면역-근육 축 복원을 통한 암 악액질 극복 기전. 연구팀 제공

암 악액질은 암 환자의 체중과 근육이 지속해서 감소하는 질환이다. 전체 암 환자의 최대 80%에서 나타나고 암 관련 사망의 약 20%와 관련된 것으로 알려졌지만, 근본적인 치료법은 아직 제한적이다.

연구팀은 4000여종의 천연물을 분석해 MCL의 암 악액질 개선 효과를 찾아냈다. 대장암과 췌장암 동물 모델에 MCL을 투여한 결과 종양 크기에는 영향을 주지 않으면서 근육량은 34%, 근력은 31% 증가했다.

암세포 대신 장내 미생물 공략

연구팀은 MCL이 암으로 저하된 T세포 기능을 회복시키고 염증성 사이토카인의 분비를 억제해 근육 파괴로 이어지는 염증 반응을 줄인다는 사실도 확인했다.

특히 장내 미생물이 핵심적인 역할을 했다. 장내 미생물을 항생제로 제거한 생쥐에서는 MCL의 효과가 나타나지 않았다. MCL을 투여하면 장내 유익균인 '포카이콜라 불가투스(Phocaeicola vulgatus)'가 선택적으로 증가했다.

MCL의 장내 미생물·대사체 매개 암 악액질 치료 인과성 증명. 연구팀 제공

연구팀은 이 균이 만드는 대사물질을 분석해 근육 합성을 촉진하고 염증 반응을 억제하는 새로운 사이클로펩타이드 11종도 찾아냈다. 향후 사람을 대상으로 효능과 안전성이 확인되면 천연물이나 마이크로바이옴을 활용한 암 악액질 치료제 개발로 이어질 가능성이 있다.

김명석 KIST 박사는 "천연물과 장내 미생물의 상호작용을 통해 암 악액질의 개선 가능성을 규명했다"며 "추가 임상 연구와 기술 이전을 통해 암 환자의 생존율과 삶의 질을 높일 수 있는 신약 개발에 힘쓰겠다"고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 '마이크로바이옴(Microbiome)'에 게재됐다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr