면역력 높이는 장내유익균 페칼리박테리움 가장 감소된 상태 확인
간이식환자 면역상태 예측 바이오마커 및 약제 개발 가능성 시사
간이식수술을 받은 환자들은 수술 후 꾸준히 면역억제제를 복용하면서 감염에 주의하고 충분한 영양 섭취 등을 통해 건강을 관리해야 한다.
그런데 최근 간이식환자의 면역상태에 영향을 주는 장내균총이 첫 규명돼 간이식환자가 면역상태를 보다 건강하게 유지하는 데 도움을 줄 수 있을 전망이다.
가톨릭대 인천성모병원은 소화기내과 이순규 교수팀(공동 제1저자)이 서울성모병원 장기이식센터 최종영 교수(공동 교신저자) 팀과 함께 간이식 후 평균 10년 이상 지난 환자의 혈액을 분석한 결과, 건강한 사람에 비해 기능성 장내균총이 부족하다는 사실을 확인했다고 밝혔다.
연구팀은 간이식 후 장기간이 지난 환자 27명과 건강한 대조군 20명의 혈액 및 장내균총을 비교했다. 27명의 간이식환자들은 모두 혈액검사결과 간 기능이 정상으로 유지되는 환자였다. 그중 22명은 면역억제제를 복용하고 5명은 면역억제제를 중단한 면역관용 환자다.
연구팀이 혈액 면역세포를 분석한 결과 간이식환자들은 대조군에 비해 면역항상성(immune homeostasis) 유지에 중요한 조절 T세포(regulatory T cell)가 감소돼 있고 염증성 세포인 T 도움 17세포(T helper 17 cell)는 증가돼 있음이 확인됐다. 면역항상성은 면역반응 활성화와 억제력 간 균형을 유지하는 기능이다.
또 장내균총 분석에서 간이식환자들은 이식 후 장기간이 지났는데도 대조군에 비해 장내균총의 다양성이 떨어지고 균총의 구성 역시 다른 것으로 나타났다.
연구팀은 세부 균총과 면역상태(면역항상성)에 영향을 주는 균총을 규명하기 위해 세부분석을 시행했다. 그 결과 간이식환자의 면역력을 높이는 장내 유익균인 페칼리박테리움(Faecalibacterium)이 가장 감소돼 있음을 확인했다.
이에 연구팀은 페칼리박테리움 또는 그 대사산물(metabolite)인 부티르산(butyric acid)을 투여, 조절 T세포가 회복(증가)되는 것을 확인했다. 즉 간이식환자의 페칼리박테리움 감소와 불안정한 면역상태가 연관돼 있음을 확인한 것이다.
더불어 연구팀은 간이식환자들과 면역억제제를 중단하고도 면역상태를 잘 유지하는 면역관용 환자들과 비교했을 때 페칼리박테리움과 조절 T세포가 회복돼 규명한 기능성 장내균총의 역할을 다시 한 번 확인했다.
가톨릭대 인천성모병원 소화기내과 이순규 교수는 “이번 연구를 통해 기능성 장내균총을 규명할 수 있었다”며 “이는 간이식환자의 면역상태를 예측할 수 있는 바이오마커(biomarker)와 면역상태를 개선할 수 있는 약제 개발 가능성을 보여준다”고 평가했다.
서울성모병원 장기이식센터 최종영 교수는 “간이식은 이식 수술 후 새로운 간을 잘 관리하는 것이 중요한데 이번 연구로 기능성 장내균총을 이용한 신약이 개발된다면 간이식환자가 이식 후 면역상태를 건강하게 유지하는 데 도움이 될 것”이라고 기대했다.
한편 이번 연구는 간이식 뒤 장기간이 지난 후 장내균총과 환자의 면역상태의 상관관계를 밝힌 첫 연구로 생명과학 분야 국제학술지 ‘장내 미생물(Gut Microbes)’(5-year IF: 11.724) 8월 11일자에 발표됐다. 이번 연구에는 가톨릭대 의과대학 의생명과학교실 조미라 교수(공동 교신저자)팀과 전주연 연구교수(공동 제1저자)팀도 함께했다.
