장내 박테리아가 안드로겐 호르몬 생산을 촉발
전립선암은 발생 초기에 성장하기 위해 (남성 호르몬인) 안드로겐이 필요하다. 호르몬 치료는 전립선암의 성장을 억제할 수가 있지만 결국은 전립선암이 호르몬 요법에 대해 더 이상 반응하지 않게 되고 내성을 갖게 된다.

특정한 박테리아가 장애나 질병에 어떻게 기여하는지를 설명한 연구들은 많다. 이제 전임상 연구가 어떻게 장내 박테리아가 진행성 전립선암의 진행과 호르몬 치료에 대한 내성에 기여할 수 있는지를 밝혔다.

연구진은 다음과 같이 기술했다. “미생물군은 숙주와 긴밀한 접촉을 하면서 기생하는 미생물로 쌍방간에 서로 이득이 된다. 장내 박테리아가 거세 저항성 전립선암(CRPC)의 발생에 기여하는 것은 아직 다루어지지 않았다. 우리는 생쥐와 인간에서 안드로겐 차단이 거세 저항성(내성)의 발생에 기여하는 한정된 공생 미생물군의 확대를 촉진하는 것을 발견했다.”

런던의 암 연구소와 스위스 벨린조나의 종양학 연구소와 스위스 연방 공과 대학교의 과학자들로 구성된 연구진은 생쥐와 환자 표본을 이용해서 전립선암 성장과 진행에 있어서 장내 박테리아의 역할을 조사했다. 연구진은 전립선암에 걸린 생쥐에서 모든 장내 박테리아를 제거하면 종양 성장이 느려지고 호르몬 내성의 발생이 지연되는 것을 발견했다. 그들은 또 호르몬 내성 전립선암을 가진 생쥐의 대변을 아직 내성이 생기지 않은, 안드로겐 수준이 낮은 생쥐에게 이식하면 종양 성장을 조장하는 것도 발견했다.

새로운 치료 전락, 미생물군 조작으로 안드로겐 생산 박테리아 확장 저지
연구진은 추가로 (영국의) 로열 마스덴 병원에서 치료를 받고 있던 환자들의 장내 박테리아를 분석했다. 런던의 암 연구소의 실험적 암 의학 교수 겸 로열 마스덴 병원의 자문 종양학자로 이번 연구에 참여한 죠한 데 보노 박사는 다음과 같이 설명했다. “우리는 전립선암에 대해 호르몬 치료를 시작하면 장내 박테리아가 안드로겐 호르몬을 생산하기 시작하도록 촉발할 수가 있는 것을 발견했다. 생산된 안드로겐은 전립선암의 성장을 지원하고 호르몬에 대한 내성을 유발해서 환자의 생존 결과를 악화시킬 수가 있다.”

런던의 암 연구소 대표 이사인 크리스쳔 헬린 박사는 다음과 같이 말했다. “장내 박테리아가 암에 미치는 영향력은 매혹적인 새로운 과학 분야로 이제 우리가 갓 이해하기 시작한 분야이다. 이 흥미로운 연구 결과는 장내 미생물군이 전립선암 성장과 호르몬 치료에 대한 내성을 추동할 수 있는 메커니즘을 처음으로 밝혔다.”

그는 이어 “장에 있는 평범한 좋은 박테리아는 우리의 건강을 유지하는데 절대로 필요한 역할을 수행하는데, 박테리아가 전립선암에 걸린 남성의 호르몬 대사를 방해할 수 있는 것을 이해하는 것이 우리가 새로운 치료 전략들을 개발하는 데 도움을 줄 수가 있다. 나는 이 연구가 임상에 응용되기를 기대하고 미생물군을 조작하는 전략들이 환자들에게 진짜 효과를 발휘할 수가 있을 것을 희망한다.”고 전했다.

이 연구 결과는 미생물군을 조작해서 진행성 전립선암이나 호르몬 내성 전립선암을 잠재적으로 치료할 수 있는 길을 열어준다. 종양학 연구소의 분자 종양학 책임자로 스위스의 루가노 대학교와 (이태리의) 파도바 대학교와 스위스 연방 공대의 교수인 안드레아 알리몬티는 우리의 발견이 미생물군 조작을 통해 안드로겐을 생산하는 박테리아의 확장을 저지하는 보조적인 치료 전략들을 개발할 길을 열어준다는 결론을 내렸다.

참조:
N. Pernigoni et al., "Commensal bacteria promote endocrine resistance in prostate cancer through androgen biosynthesis" Science. 2021 Oct 8;374(6564):216-224. doi: 10.1126/science.abf8403.