[헬스코리아뉴스 / 임도이] 간 이식은 말기 간질환자가 간 기능을 정상화하기 위한 최선의 치료 방법으로 알려져 있다. 이 때 새로 이식 받은 간을 건강하게 유지하는 것은 간 이식 수술만큼이나 중요한데, 간을 이식받은 환자의 면역 상태에 영향을 주는 기능성 장내균총(microbiomes)이 처음으로 규명됐다.
간이식 초기의 장내균총 분석은 일부 있으나, 장기간 지난 뒤 사람의 장에 존재하는 전체 미생물 집단인 장내균총을 분석하고, 이 중 기능성 장내균총이 환자의 면역상태에 영향을 준다는 사실을 증명한 것은 이번이 처음이다.
가톨릭대학교 서울성모병원 장기이식센터 최종영(공동 교신저자), 인천성모병원 소화기내과 이순규 (공동 제1저자) 교수팀은 간이식 후 평균 10년이상 지난 환자의 혈액을 분석한 결과 건강한 사람에 비해 간 이식 환자는 기능성 장내균총이 부족한 것으로 나타났다. 이는 의과대학 의생명과학교실 조미라 교수(공동 교신저자), 전주연 연구교수(공동 제1저자) 연구팀과의 공동 연구결과이다.
연구팀은 간이식 후 장기간 지난 환자 27명과 건강한 대조군 20명의 혈액 및 장내균총을 분석하여, 기능성 장내균총을 규명하고자 했다. 27명의 간이식 환자들은 모두 혈액검사 결과 간 기능이 정상으로 유지되는 환자들이었다. 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 감소되어 있고, 염증성 세포인 T 도움 17세포 (T helper 17 cell)는 증가되어 있음을 확인했다. 면역항상성은 면역반응 활성화와 억제력간의 균형을 유지하는 기능이다.
장내균총 분석에서, 간이식 환자들은 이식 후 장기간이 지났음에도 불구하고 대조군에 비해 장내균총의 다양성이 떨어지고, 균총의 구성이 다른 것으로 나타났다.
연구팀은 구성에 차이가 나는 세부 균총과 면역상태(면역항상성)에 영향을 주는 균총을 규명하고자 세부분석을 시행했다. 그 결과, 면역력을 높이는 장내 유익균인 페칼리박테리움(Faecalibacterium)이 가장 감소되어 있음을 확인했다. 즉, 간이식환자의 페칼리박테리움 감소와 불안정한 면역상태가 연관되어 있음을 확인한 것이다.
연구팀은 간이식환자의 혈액을 이용한 실험을 통해 페칼리박테리움 혹은 그 대사산물 (metabolite)인 부티르산(butyric acid)을 투여하였을 때 감소되어 있던 조절T세포가 회복(증가) 되는 것을 확인하여, 이를 다시 한 번 증명했다.
추가로, 간이식환자들과 면역억제제를 중단하고도 면역상태를 잘 유지하는 면역관용 환자들과 비교하였을 때, 페칼리박테리움과 조절 T세포가 회복되어 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 타깃(target)으로의 가능성을 보여준다”고 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 기대했다.
연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘장내 미생물(Gut Microbes)’ (5-year IF: 11.724) 8월 11일자에 실렸다.
