[이슈] 피부 포도상구균, 암 증식 막는 물질 배출해

최근 들어 피부에 사는 미생물 군집에 대한 다양한 연구가 되고 있다. 장내에 있는 미생물 군집이 여러 질병과 암에 영향을 끼친다는 연구결과가 속속 발표되는 가운데 그 뒤를 이어 피부에 사는 미생물 군집에 대한 연구도 활력을 띠고 있다.

현재 피부에는 수십억 개의 바이러스, 곰팡이 및 박테리아가 살고 있다. 그들은 피부 미생물 군집을 구성한다. 그렇다고 해서 지금 바로 화장실로 달려가 얼굴을 닦을 필요는 없다. 이러한 미생물의 대부분은 정상적인 신체의 동반자이며 유해하지 않다. 매 시간마다 사람들은 약 3700만 개의 박테리아와 700만 개의 균류를 대기 중으로 흘리고 있다. 사실 우리는 이런 환경가운데 살아가고 있다.

그래도 다행인 것은 이러한 작은 유기체 중 다수는 매우 유익한 역할을 한다는 것이다. 그들은 우리의 몸과 잘 어울리며 감염을 예방하고 건강을 유지하는데 중요한 역할을 한다. 이 유기체들은 피부 미생물 군집을 구성한다.

그러나 때때로 이러한 균형이 깨질 수 있다. 연구원들은 피부 미생물이 변하면 여드름 및 기타 피부 상태와 같은 건강 문제가 발생할 수 있다고 생각하기 시작했다. 이 연구는 2017년 미국에서 시작됐다.

미생물과 피부암 발병 어떤 연관 있나 
Jackson Laboratory for Genomic Medicine의 조교수 줄리아 오(Julia Oh, Ph.D.)는 “마이크로 바이옴(미생물 군집)은 부정적인 방식으로 면역계와 상호 작용하며 질병을 초래할 수 있다”고 미국암협회(ACS)에서 밝혔다.

과학자들은 일반적으로 미생물 군집에 대해 오랫동안 알고 있었지만 미생물이 피부암 발병에 어떤 영향을 미칠 수 있는지와 같은 세부 사항에 관해서는 더 많은 연구가 필요함을 알았다.

오 박사와 그의 팀은 피부 미생물 군집이 편평세포 암종으로 알려진 일반적인 피부암 발병에 중요한 역할을 할 수 있다고 생각했다. 편평상피세포 암의 경우 수 년 동안 계속 증가하고 있다.

이러한 유형의 피부암의 주요 원인은 태양 노출이나 태닝 베드에서 나오는 자외선이지만 종종 피부 감염이나 만성 염증의 맥락에서 발생하기도 한다. 따라서 피부 미생물 군집은 편평세포 암종이 발생할 가능성과 관련이 있을 뿐만 아니라 암이 진행되고 치료에 반응하는 방식에 영향을 미칠 수 있다. 오 박사와 그의 팀이 피부 미생물 군집이 편평세포 암종과 관련이 있음을 발견하면 새로운 치료제 개발로 이어질 수 있다.

오 박사는 최근 몇 달 동안 피부 미생물 군집을 고려한 UV유발 피부암 쥐 모델을 만드는 데 집중하고 있다고 밝혔다. 그는 “우리는 피부에 있는 미생물이 자외선으로 인한 손상과 상호 작용하여 피부암 위험을 증가시킬 수 있다고 생각했다”며 “우리는 모피가 없는 쥐를 사용하여 인간의 피부와 닮았으며 다양한 미생물이 암 위험과 진행을 어떻게 변화시킬 수 있는지 테스트하고 있다"고 말했다. 이 실험은 4년 프로젝트로 진행되고 있고 올해 마무리될 예정이다.

피부를 암으로부터 보호하는 박테리아 균주 발견
2018년 Science Advances 저널에 발표된 연구에서는 피부를 암으로부터 보호하는 박테리아 균주를 발견했다. 이 연구는 캘리포니아대학(UC) 의학의 과학자들에 의해 수행되었다.

UC샌디에이고 피부과 의장인 리차드 갈로 박사와 그의 동료들은 인간의 피부에서 발견되는 박테리아의 대사산물에 대한 분자분석을 통해 포도상구균(Staphylococcus epidermidis) 균주 가 피부암의 형성과 발달을 막는 화학물질을 생산한다는 사실을 발견했다.

미국에서는 피부암이 가장 흔한 유형의 암이다. 2014년에 피부의 흑색종은 76,000명 이상의 미국 개인에게 영향을 미쳤으며 이들 중 9,300명 이상 질환으로 사망했다. 한국에서도 피부암이 점차 늘고 있는 추세다.

갈로 박사팀은 피부 포도상구균(S.epidermidis)이 DNA 합성을 억제하는 분자인 6-HAP(6-N-hydroxyaminopurine)이라는 화학 물질을 생성한다는 사실을 발견했다. 결과적으로 6-HAP은 종양세포가 성장하는 것을 제어하는 결과를 나타냈다.

실험 연구 결과 6-HAP를 받지 않은 대조군 쥐와 비교했을 때 6-HAP을 받은 쥐는 종양 크기가 50% 감소했다. 중요한 것은 이 쥐가 독성 부작용을 경험하지 않았다는 것이다.

갈로 박사는 실험 결과에 대해 "우리는 건강한 사람의 피부에서 흔히 볼 수 있는 포도상구균 변종이 일부 암의 성장을 억제하는 선택적 능력을 발휘하는 것을 확인했다“며 ”이 독특한 피부 박테리아 균주는 여러 종류의 암세포를 죽이는 화학 물질을 생산하지만 정상 세포에는 독성이 없는 것으로 보인다”고 밝혔다.

또한 그는 “피부 미생물 군집이 인간 건강의 중요한 요소라는 증거가 증가하고 있다. 실제로 우리는 피부에 있는 일부 박테리아가 황색 포도상구균과 같은 병원성 박테리아를 방어하는 항균 펩티드를 생성한다고 이전에 보고한바 있다"고 말했다.

피부에 서식하는 미생물 군집에 대한 연구가 계속되고 있다. 내가 알지 못하는 미생물이 내 피부에 존재한다는 것이 기분 좋은 일은 아니지만 연구가 계속될수록 인간은 이들과 함께 살아가고 있는 존재라는 것이 더 선명해 진다.

또한 이들을 통한 치료가 사람의 정상세포에는 독성을 나타내지 않는다는 것이 희망적으로 들린다. 여러 항암제들이 개발되고 있지만 표적, 면역항암제라 하더라도 여러 심각한 부작용을 나타내고 있기에 이러한 연구를 통해 부작용이 없는 암 치료와 완치를 향한 목표에 더 가깝게 다가가기를 희망해 본다.