GIST, 면역항암제 효능 증가 마이크로바이옴 발굴

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박한수 교수팀·지놈앤컴퍼니 공동 연구…새로운 암 치료제 제시

광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 박한수 의생명공학과 교수팀과 면역항암제 전문기업 지놈앤컴퍼니(공동대표 박한수·배지수)가 공동으로 면역항암제 효능을 증가시키는 마이크로바이옴(장내 미생물)을 발굴, 항암 기전을 규명했다고 12일 밝혔다.

박 교수팀은 총 235명의 정상 비소세포성 폐암환자 장내 미생물을 분석한 결과 한국인 비소세포성 폐암 환자 가운데 항암제 치료 효과가 좋은 그룹에서 비피도박테리움 비피덤이 유의하게 많이 분포하고 있는 사실을 밝혀냈다.

지놈앤컴퍼니 마이크로바이옴 플랫폼 지노클.
<지놈앤컴퍼니 마이크로바이옴 플랫폼 지노클.>

연구팀은 암 모델 마우스에서 비피도박테리움 비피덤과 면역항암제(anti-PD-1)를 병용 투여할 경우 같은 비피도박테리움 비피덤 종이라도 균주마다 암 억제 정도가 다르다는 것을 규명했다. 균주와 면역항암제 병용 투여 시 면역항암제 단독 투여보다 유의하게 암을 더 억제하는 비피도박테리움 비피덤 균주를 발굴했다.

박 교수팀은 다중오믹스 분석으로 비피도박테리움 비피덤 균주의 항암 기전을 규명했다. 마우스 장 유전체와 전사체 분석으로 항암 균주 복용시 항암 사이토카인 가운데 하나인 인터페론 감마 조절 관련 유전자 발현이 늘어나고 균주 투여시 인터페론감마 분비를 촉진시키는 대사체도 증가한다는 사실을 확인했다.

또 면역항암제 효능 증진 비피도박테리움 비피덤 균주를 인간 면역세포와 공동 배양시 비효능 균주에 비해 인터페론 감마 분비가 증가하고 면역 항암제 효능 증진 균주에서 펩티도글리칸 합성 경로가 증가한다는 사실도 밝혀냈다. 세균 세포벽을 이루는 구성 성분인 펩티도글리칸의 차이가 비피도박테리움 비피덤 균주의 면역 항암제 효능 증진의 핵심기전임을 증명한 것이다.

왼쪽부터 지놈앤컴퍼니 박한수 대표(GIST 교수)와 배지수 대표.
<왼쪽부터 지놈앤컴퍼니 박한수 대표(GIST 교수)와 배지수 대표.>

박한수 교수는 “세계 최초로 아시아인 비세포성폐암에서 항암제 치료효능을 증진 시키는 마이크로바이옴을 발굴한데 이어 같은 종이라도 균주에 따라 항암 효과가 현저히 차이 나는 기전을 다중오믹스 분석을 통해 규명했다”면서 “마이크로바이옴 신약을 개발, 면역항암제에 저항성을 가지는 암종 및 암 환자에게 치료의 희망을 주고 싶다”고 말했다.

광주=김한식기자 hskim@etnews.com