프리바이오틱스가 항종양 면역성 개선해 암 성장 제한
암 성장이 아스파라거스와 양파 같은 프리바이오틱 식품으로 지연될 수 있는 것을 동물연구가 시사했다. 프리바이오틱스는 장 박테리아의 다양성을 조장하는 일단의 화합물이다. 마늘이나 리크나 바나나에도 들어있다.

과학자들이 프리바이오틱스를 주입한 물을 생쥐에게 먹이고 (많은 기관으로 전이하는 능력이 있어서 가장 공격적인 암에 속하는) 흑색종과 어떻게 싸우는지를 연구해보았다. 이 연구는 프리바이오틱스가 어떻게 장에 자리를 잡아 면역체계를 강화해주는지를 처음으로 밝혔다. 더 많은 면역세포가 암을 공격해서 암의 진행이 억제되었다고 연구진은 말했다.

연구진은 일단 인간을 대상으로 연구가 실시되면 프리바이오틱스가 최첨단 암 치료제가 될 가능성이 있는 것으로 믿고 있다. 논문의 책임 저자인 제에브 로나이 박사는 이전의 연구들이 프리바이오틱스가 종양 성장을 제한하는 것을 입증했지만 지금까지도 그 메커니즘은 불분명했다고 말했다. 우리 연구는 프리바이오틱스가 항종양 면역성을 개선해서 암 성장을 제한하는 것을 처음으로 입증했다고 그는 덧붙여 말했다.

우리의 장내 미생물군의 구성은 부분적으로는 유전자에 의해 결정되지만 또 식품 같은 생활양식 요인들의 영향도 받을 수 있다. 살아있는 미생물인 프로바이오틱스는 미생물군의 전반적인 구성을 변화시켜 건강에 이로울 수가 있다. 프로바이오틱스는 광범한 천연식품, 특히 케피어 같은 발효식품에 들어있다. 케피어는 카프카스의 산악지대 목동들이 가죽주머니에 우유를 보관한 데서 유래한 것으로 소젖이나 염소젖, 양젖으로 만드는 알코올 발효 유제품이다.

그 반면에 프리바이오틱스는 장의 프로바이오틱스가 먹는 양식이다. 프리바이오틱스는 살아있는 미생물은 아니지만 프로바이오틱스가 다양한 장내 미생물군의 성장을 촉진하도록 도와준다. 캘리포니아의 샌퍼드 번햄 플레비스 의약 발견 연구소의 연구진은 프리바이오틱인 이눌린을 분석했다. 이눌린은 아스파라거스나 양파나 치코리나 아티초크 같은 식물에 들어있는 섬유질이다.

프리바이오틱스가 면역체계의 암 공격 능력을 증강
연구진은 건강한 생쥐에게 이눌린을 먹이는 것과 관련된 일련의 연구에 착수했다. 그런 후 그들은 생쥐에게 흑색종 세포를 이식해서 프리바이오틱의 영향을 측정했다. 첫째, 연구진은 장내 미생물군으로 불리는 위장관의 박테리아군이 변한 것을 발견했다. 이는 이눌린에 의해 생긴 것이다. 얼마나 많은 백혈구가 종양 세포에 침입했는지를 측정하는 항종양 면역성이 촉발되었다. 이는 프리바이오틱스가 면역체계의 암 공격 능력을 증강시킨 것을 보여준다. 그 결과 가장 흔한 유형의 피부암인 흑색종의 성장이 느려졌다.

연구진은 흑색종이 아닌 다른 암들도 살펴보았다. 대장암 세포의 성장도 이눌린 먹이에 의해 억제된 것을 발견했다. 이번 연구에 참여한 미세환경 및 암 면역학 교수인 스콧 피터슨 박사는 다음과 같이 말했다. “프리바이오틱스는 장내 미생물군을 재편하고 항암 면역성에 기여하는 박테리아를 식별하는 강력한 도구가 된다. 이곳에서 우리가 이룬 과학적인 진전은 최첨단 암 치료방법에 프리바이오틱스를 활용할 수 있는 가능성을 높여준다.”

가장 고무적인 몇 가지 연구결과는 흑색종 환자의 약 20%에서 발견되는 NRAS 유전자 돌연변이를 갖고 있는 생쥐에서 발견한 것이다. NRAS 돌연변이 흑색종은 예후가 나쁘고 종양도 MEK 억제제라는 약품에 내성이 생기는 일이 흔하다. 이번 연구는 NRAS 돌연변이 흑색종이 있는 생쥐가 이눌린을 먹으면 MEK 억제제에 생기는 내성이 지연될 수 있는 것을 발견했다.

텍사스 대학교 MD 앤더슨 암 센터의 교수인 제니퍼 와르고 박사는 이렇게 말했다. “면역요법과 MEK 억제제 같은 표적 치료제가 흑색종 환자를 도와주지만 모든 환자를 도와주지는 못한다. 어떤 환자는 치료에 반응하지만 다른 환자는 반응하지 않는다. 게다가 많은 환자가 치료에 내성이 생겨 대체적인 약물 병용 치료가 필요하게 된다. 프리바이오틱스로 미생물군을 조작하는 것을 현행 치료법에 추가하면 도움이 될지도 모른다. 이번 연구결과는 독립적인 모델이나 시스템에서 추가로 테스트해보아야만 할 것이다.”

종양 생물학 교수인 로나이 박사는 암 환자를 평가하는데 이번 연구 결과를 이용하려면 그 전에 더 많은 연구가 필요하다고 경고했다. 그는 계속해서 다음과 같이 말했다. “이번 연구결과는 어떤 프리바이오틱스가 종양 성장에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 우리의 이해를 진일보시켰지만, 그런 연구 결과를 인간에게 적용하는 것은 아직 멀었다. 우리가 사람을 대상으로 그런 프리바이오틱스를 평가하기 전에 인간 종양의 복잡한 성질을 다루어야 하고 따라서 미래의 연구들은 상이한 유전적 배경과 나이를 가진 훨씬 더 복잡한 동물 모델에서 실시되어야 할 필요가 있다.”

참조:
Y. Li et al., "Prebiotic-Induced Anti-tumor Immunity Attenuates Tumor Growth" Cell Rep. 2020 Feb 11;30(6):1753-1766.e6. doi: 10.1016/j.celrep.2020.01.035.