암 환자에게서 나타나는 심각한 체중·근육 감소 증상인 암 악액질을 장내 미생물 조절을 통해 개선할 수 있는 천연물 후보물질이 발견됐다.
한국과학기술연구원(KIST)은 천연물유효성최적화연구센터 김명석 선임연구원·이충구 책임연구원 공동연구팀이 4000여종의 천연물을 분석해 암 악액질 개선 효과를 보이는 후보물질과 작용 원리를 규명했다고 16일 밝혔다.
암 악액질은 암 환자의 최대 80%에서 나타나는 것으로 알려진다. 체중과 근육이 급격히 줄면서 환자의 삶의 질과 치료 예후에 영향을 미치며, 암 관련 사망의 약 20%와 관련된 것으로 알려져 있다. 현재 근본적인 치료제는 없는 상황이다.
연구팀은 천연물 라이브러리 4000여종을 분석해 마이켈리올라이드(MCL)가 암 악액질을 개선하는 효과를 보인다는 사실을 확인했다.
장암과 췌장암 동물 모델에 MCL을 투여한 결과 종양 크기에는 영향을 주지 않으면서 근육량은 34%, 근력은 31% 증가했다.
MCL은 암으로 저하된 면역세포의 기능을 회복시키고 염증성 사이토카인 분비를 억제해 근육이 파괴되는 염증 반응을 줄이는 것으로 나타났다.
연구팀은 특히 MCL의 효과가 장내 미생물과 밀접하게 연관돼 있다는 사실도 확인했다.
장내 미생물을 제거한 항생제 처리 생쥐에서는 MCL을 투여해도 근육량과 근력 개선 효과가 나타나지 않았다. 반면 일반적인 장내 환경에서는 MCL이 특정 유익균을 선택적으로 증가시키는 것으로 나타났다.
연구팀은 해당 유익균이 만들어내는 대사물질을 추가로 분석해 근육 합성을 촉진하고 염증 반응을 억제하는 데 관여하는 고리형 펩타이드 11종도 새롭게 확인했다.
이는 MCL이 단순히 암 환자의 염증을 억제하는 것이 아니라 장내 미생물 생태계를 변화시키고, 이를 통해 근육 손실을 완화하는 방식으로 작용할 가능성을 보여준다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 이번 결과가 장내 미생물과 면역체계 조절을 활용한 암 악액질 치료제 개발의 단서를 제공할 것으로 기대하고 있다.
이충구 책임연구원은 “장내 미생물과 면역 조절을 기반으로 암 악액질 치료 가능성을 제시한 성과”라며 “향후 마이크로바이옴 기반 치료제 개발로 이어질 수 있도록 후속 연구를 지속하겠다”고 말했다.
이번 연구 결과는 지난 5월 5일 국제학술지 ‘마이크로바이옴(Microbiome)’에 게재됐다.