박테리아, 면역세포의 암세포 공격 도와

와이즈만 연구소의 새로운 연구에서 인체 내 미생물이 암 면역요법에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 결과가 발표돼 이목이 집중되고 있다. 

암 면역치료는 예상치 못한 방향 즉 종양 세포 내에 존재하는 박테리아로부터 힘을 얻을 수 있다. 세계적 과학학술지 네이처에 발표된 새로운 연구에서, 와이즈만 과학 연구소의 연구진들은 면역체계가 이 박테리아들을 보고 있으며 종양에 대한 면역반응을 일으키기 위해 사용될 수 있다는 것을 발견했다.

이 연구는 또한 면역요법과 장내 미생물 사이의 연관성을 명확히 하는데 도움을 줄 수 있으며, 장내 미생물이 면역요법의 성공에 영향을 미친다는 이전의 연구결과를 뒷받침해준다.

지난 10년 동안의 면역요법 치료는 특정 암, 특히 악성 흑색종의 회복률을 극적으로 향상 시켰다. 그러나 흑색종에서는 여전히 약 40%의 경우에만 면역요법이 효과가 있다. 와이즈만연구소의 야르데나 사무엘스(Yardena Samuels) 교수는 세포 표면에 있는 단백질 조각 또는 펩티드인 분자 ‘표지’를 연구한다. 이 표식은 암세포를 이물질로 표시하면서 면역요법에 유용하게 사용될 수 있다. 새로운 연구에서 그는 새로운 암 표지판에 대한 탐색을 종양을 잠식하는 것으로 알려진 박테리아로 확장했다.

연구팀은 9명의 환자로부터 얻은 17개의 전이성 흑색종 종양의 조직 샘플을 분석했다. 그들은 종양의 박테리아 게놈 프로필을 얻은 다음 면역체계가 인식 할 수 있는 종양 펩티드를 식별했다.  

이 분석으로 흑색종 세포 표면에 있는 41개의 다른 박테리아로부터 거의 300개의 펩티드를 발견할 수 있었다. 중요한 새로운 발견은 펩티드가 우리 몸의 모든 세포막에 존재하고 면역 반응을 조절하는 역할을 하는 HLA 단백질 복합체에 의해 암세포 표면에 표시된다는 것이다. 

HLA의 임무 중 하나는 면역계에 외부 펩티드를 ‘제공’하여 면역 T세포가 볼 수 있도록 외부 펩티드에 대해 경보를 울리는 것이다.

종양 세포에 존재하는 박테리아 펩티드는 면역요법의 잠재적 표적 역할을 할 수 있다. 암세포가 이런 종류의 자살 행동을 해야 하는 이유는 분명하지 않다. 그러나 이유가 무엇이든, 악성 세포가 이러한 방식으로 펩티드를 표시한다는 사실은 면역계와 종양 사이의 완전히 새로운 유형의 상호 작용을 보여주는 것이다. 

이 계시는 장내 미생물이 면역요법에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 잠재적인 설명을 제공한다. 연구팀이 확인한 박테리아 중 일부는 이미 잘 알려진 장내 미생물이었다. 종양 세포 표면에 있는 박테리아 펩티드의 제시는 면역반응에서 역할을 할 가능성이 높으며, 향후 연구에서 박테리아 종류에 따른 맞춤 치료를 제공할 수 있는 가능성이 열리게 되었다. 

더욱이, 종양 세포의 박테리아 펩티드가 면역계가 인식할 수 있는 ‘표지’이기에 이는 면역요법을 강화하기 위해 이용 될 수 있다는 희망이 생긴다. 연구팀은 "이러한 펩티드를 가지고 있던 환자들의 상당수는 치료 잠재력과 면역 활성화를 생성하는 강력한 능력을 가지고 있음을 시사한다"고 말했다.

일련의 계속되는 실험에서 연구팀은 동일한 환자의 종양 세포에서 추출한 박테리아 펩티드를 흑색종 환자의 T세포와 함께 배양을 했는데 T세포가 박테리아 펩티드를 향해 특별히 활성화 되는 것을 발견할 수 있었다. 

야르데나 사무엘스 교수는 “우리의 발견은 종양 세포에 존재하는 박테리아 펩티드가 면역요법의 잠재적인 표적이 될 수 있음을 시사한다”며 “이들은 면역 T세포가 더 정밀하게 종양을 인식하도록 돕고, 이 세포들이 암에 대한 더 나은 공격을 가할 수 있도록 돕는다. 이 접근법은 미래에 기존 면역요법 약물과 함께 사용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.