"장내 미생물로 CAR T-세포 치료 효과·부작용 예측"

[손의식 기자]

[라포르시안] 장내 미생물과 혈액 내 대사체 분석을 통해 CAR T-세포 치료의 효과와 부작용을 예측할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다.

삼성서울병원 혈액종양내과 김석진·윤상은 교수팀과 강원대학교 강우림 교수팀은 CJ바이오사이언스와의 공동연구를 통해 장내 미생물 중 박테로이데스 프라질리스(Bacteroides fragilis)와 이노신(inosine)의 생합성 경로가 CAR T-세포 치료의 효과와 독성을 예측할 수 있는 핵심 바이오마커가 될 수 있음을 규명했다.

이번 연구 결과는 미국혈액학회 공식 저널 Blood Advances(IF 7.4) 최근호에 게재됐다. 기존 장내 미생물과 면역치료 반응의 연관성 연구가 주로 서양인 환자 중심으로 이뤄진 것과 달리, 이번 연구는 아시아인 환자에서 CAR T-세포 치료와의 연관성을 처음 확인했다는 점에서 의미가 있다는 것이 삼성서울병원 측의 설명이다.

연구팀은 삼성서울병원에서 CAR T-세포 치료를 받은 환자 47명을 대상으로 치료 전과 치료 1개월 후 대변 및 혈청 샘플을 수집해 전장유전체 메타게놈 분석을 실시했다. 대조군으로는 건강한 사람 47명과 새로 진단받은 환자 47명을 선정했다.

분석 결과, 재발·불응성 환자 가운데 치료 반응군에서는 박테로이데스 프라질리스가, 무반응군에서는 페칼리박테리움 프라우스니치가 상대적으로 높게 나타나는 장내 미생물 불균형이 확인됐다. 특히 박테로이데스 프라질리스는 치료 반응과 가장 강한 연관성을 보였으며, 해당 균이 검출된 환자는 암이 진행되지 않는 기간이 유의하게 길었다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 박테로이데스 프라질리스가 생성하는 이노신이 CAR T-세포의 항암 기능을 높였기 때문으로 해석했다. 부작용 예측 가능성도 확인됐다. 부작용이 없었던 환자에서는 아세테이트, 부티레이트 등 유익한 물질을 생성하는 세균이 많았고, 부작용이 있었던 환자에서는 이소발레레이트처럼 염증을 유발하는 물질을 만드는 세균이 상대적으로 많았다.

연구팀은 장내 미생물의 대사경로 분석 결과를 바탕으로 치료 반응 예측모델도 구축했다. 해당 모델의 예측 정확도는 88%로 나타났다.

윤상은 교수는 "장내 마이크로바이옴 분석을 통해 치료 효과와 독성을 예측할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "CAR T-세포 치료 효과를 증대시키기 위한 장내 마이크로바이옴 기반 중재 전략 개발의 과학적 근거로 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

한편 삼성서울병원은 2021년 국내 최초로 'CAR T-세포 치료센터'를 설립해 다학제 기반 진료 시스템을 가동하고 있으며, 치료 시작 4년 만인 2024년에 누적 200례를 달성했다.

<저작권자 Copyright ⓒ 라포르시안 무단전재 및 재배포 금지>