간이식 환자 면역상태와 기능성 장내균총 상관관계 규명

장내 유익균 ‘페칼리박테리움’ 선별 및 新 치료전략 제시

간을 이식받은 환자의 면역 상태와 장내균총(microbiomes)의 상관관계 연구가 국제학술지에 발표됐다.  

가톨릭대학교 서울성모병원은 장기이식센터 최종영(공동 교신저자), 인천성모병원 소화기내과 이순규 (공동 제1저자) 교수팀이 간이식 후 평균 10년이상 지난 환자의 혈액을 분석한 결과를 발표했다고 22일 밝혔다. 

연구팀은 간이식 후 장기간 지난 환자 27명과 건강한 대조군 20명의 혈액 및 장내균총을 분석해기능성 장내균총을 규명하고자 했다. 

27명의 간이식 환자들은 모두 혈액검사 결과 간 기능이 정상으로 유지되는 환자들이었으며, 그 중 22명은 여전히 면역억제제를 복용하는 환자들이었고, 다른 5명은 면역억제제를 중단한 면역관용 환자들이었다. 

혈액 면역세포 분석 결과, 간이식환자들은 대조군에 비해 면역항상성(immune homeostasis) 유지에 중요한 조절T세포 (regulatory T cell)가 감소돼 있고, 염증성 세포인 T 도움 17세포 (T helper 17 cell)는 증가돼 있는 것으로 나타났다. 면역항상성은 면역반응 활성화와 억제력간의 균형을 유지하는 기능이다. 

장내균총 분석에서는 간이식 환자들은 이식 후 장기간 지났음에도 불구하고 대조군에 비해 장내균총의 다양성이 떨어지고, 균총의 구성이 다른 것으로 드러났다.

또,연구팀은 구성에 차이가 나는 세부 균총과 면역상태(면역항상성)에 영향을 주는 균총을 규명하고자 세부분석을 시행했다. 

그 결과, 상세분석을 통해 그중에서도 면역력을 높이는 장내 유익균인 페칼리박테리움 (Faecalibacterium)이 가장 줄어든 사실을 확인할 수 있었다. 즉, 간이식환자의 페칼리박테리움 감소와 불안정한 면역상태가 연관돼 있다는 것이다.

이어 연구팀은 간이식환자의 혈액을 이용한 실험을 통해 페칼리박테리움 혹은 그 대사산물 (metabolite)인 부티르산 (butyric acid)을 투여했을 때 감소돼 있던 조절T세포가 회복(증가) 되는 것을 확인해, 이를 다시 한 번 증명했다. 

추가로, 간이식환자들과 면역억제제를 중단하고도 면역상태를 잘 유지하는 면역관용 환자들과 비교했을 때, 페칼리박테리움과 조절 T세포가 회복돼 규명한 기능성 장내균총의 역할을 다시 한번 확인할 수 있었다. 

이순규 교수는 “본 연구를 통해 기능성 장내균총을 규명할 수 있었고, 이는 간이식 환자의 면역상태를 예측할 수 있는 바이오마커(biomarker) 및 면역상태를 개선할 수 있는 약제개발을 위한 타겟(target)으로의 가능성을 보여준다”라고 말했다. 

최종영 교수는 “간 이식은 이식 수술 후 새로운 간을 잘 관리하는 것이 중요한데, 이번 연구결과로 기능성 장내균총을 이용한 신약이 개발된다면 간 이식 환자가 이식 후 면역상태를 건강하게 유지하는데 도움이 될 것”이라고 희망했다. 

한편, 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘장내 미생물(Gut Microbes)’ (5-year IF: 11.724)에 8월 11일자로 실렸다.