자궁내막암 재발 막아주는 '이 균'…세계 첫 규명

유익균이 자궁내막암 항암 면역 높이는 기전 밝혀

미생물 기반 면역조절로 자궁내막암 치료 가능 제시

[서울=뉴시스] 다중오믹스 기반 유익 미생물(BM) 규명 과정도. (사진= 서울대병원 제공)

[서울=뉴시스] 류난영 기자 = 국내 연구진이 그동안 무균에 가까운 조직으로 여겨졌던 자궁 내에서 특정 유익균이 자궁내막암 재발 억제에 도움을 줄 수 있는 기전을 세계 최초로 규명했다.
 
 자궁내막암은 미국 여성암 발병률 4위를 차지하는 대표적인 여성암으로 특히 전이 및 재발 단계에서는 기존 항암 화학요법만으로 치료 효과와 생존율을 충분히 높이는 데 한계가 있다.
 
20일 의료계에 따르면 민경찬 중앙대학교병원 비뇨의학과 교수,  이마리아·김세익 서울대병원 산부인과 교수, 박한수 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 교수(지놈앤컴퍼니 대표이사)·이민지 박사과정생,연구팀은 자궁내막 조직에 존재하는 세균 '바실러스 메가테리움'(Bacillus megaterium)이 항암 면역 반응을 촉진해 자궁내막암의 재발 억제에 관여한다는 사실을 세계 최초로 규명했다.
 
자궁내막암은 국내 여성암 발생률 7위를 차지하는 대표적인 여성암이다. 특히 암이 전이되거나 재발한 경우 기존 항암치료 효과가 제한적이어서 새로운 치료법 개발의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.
 
연구팀은 자궁내막암 환자와 양성 자궁질환 환자의 자궁내막 조직과 혈청을 분석해 자궁내막 내 미생물 분포를 비교했다. 메타전사체·전사체·대사체를 통합한 다중오믹스 분석을 통해 자궁내막암와 연관된 미생물 불균형과 예후 관련 균주를 규명했으며, 이 가운데 항암 효과와 예후가 우수한 유익균으로 '바실러스 메가테리움'을 발굴했다.

다중오믹스 분석은 유전체, 전사체, 단백질체, 대사체 등 다양한 생물학적 정보를 통합해 분석하는 방법이다. 이를 통해 생명 현상을 다층적으로 이해하고 질병과 관련된 핵심 인자와 상호작용을 종합적으로 파악할 수 있다.
 
이어 연구팀은 다양한 멀티오믹스 분석과 실험을 통해 바실러스 메가테리움 균주 자체가 항암 효능을 가지며, 이러한 효과가 해당 균주 유래 대사체인 '트라이메틸아민-N-옥사이드'(TMAO)에 의해 나타난다는 사실을 확인했다.

 또 암 환자의 자궁내막 조직과 혈액을 분석한 결과, 해당 유익균의 존재량이 높을수록 혈중 트라이메틸아민-N-옥사이드 농도도 함께 증가하는 상관관계가 나타났다. 이는 이 균이 트라이메틸아민-N-옥사이드 생성 경로를 매개로 항암 면역 활성에 중요한 역할을 한다는 점을 뒷받침한다.
 
바실러스 메가테리움이 풍부한 환자군에서는 암 재발 없이 생존하는 기간이 더 길었으며, 항암 면역과 관련된 유전자 활성화와 함께 CD8+ T세포, 대식세포, 수지상세포 등 주요 면역세포 활성화가 함께 관찰됐다. 연구팀은 바실러스 메가테리움이 자궁내막암에서 항암 면역을 유도하는 핵심 미생물일 가능성을 제시했다.
 
민경찬 중앙대병원 비뇨의학과 교수는 "이번 연구는 기존 항암제나 면역항암제에 반응이 제한적인 자궁내막암 환자에서 미생물 기반 병용 치료의 가능성을 제시했다"며 "비뇨기계 암종과 요로결석 분야에서도 마이크로바이옴을 활용한 새로운 치료 전략 개발 연구를 이어 나가겠다"고 말했다.

이마리아 서울대학교병원 산부인과 교수는 "다년간 수집한 환자 조직·혈청 코호트를 통해 ‘왜 어떤 환자는 재발하고, 어떤 환자는 재발하지 않는가'라는 질문에 미생물 관점의 새로운 설명을 제공했다"며 "앞으로 여러 기관과 다양한 인종의 환자 집단에서 추가 검증을 진행하고, 환자 세포로 만든 실험 모델과 동물 실험 등 생체 내 연구로 확장해 임상 적용을 앞당기겠다"고 말했다.

박한수 GIST 의생명공학과 교수는 "이번 연구는 세균·대사체·숙주 면역반응을 하나의 코호트(동일한 환자 집단)에서 통합적으로 추적해, 단일 균주 수준에서 항암 면역이 유도되는 경로를 체계적으로 규명한 첫 사례"라며 "기존 항암제나 면역항암제에 반응이 제한적인 자궁내막암 환자에게 전혀 새로운 미생물 기반 병용 치료 전략의 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다"고 밝혔다.

이번 연구는 미생물학 분야 상위 5%의 권위 있는 국제 학술지 '마이크로바이옴'(Microbiome) 온라인판에 최근 게재됐다.


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