암 환자의 절반 이상이 받는 방사선치료는 효과는 크지만, 부작용도 적잖다. 특히 복부 장기에 방사선이 조사되면 설사, 점막 손상 등으로 환자의 삶의 질이 크게 떨어진다. 

전재완·조선미·박금주 인제대 해운대백병원 방사선종양학과 교수와 양진영 부산대 생명과학과 교수팀은 ‘Alistipes onderdonkii’라는 장내 미생물이 방사선으로 인한 장 손상을 줄이는 효과를 지닌다는 사실을 확인했다고 8일 밝혔다.

연구팀은 전립선암 환자 10명의 분변과 혈액을 방사선치료 전·중·후로 분석하고, 동시에 마우스 모델에서도 같은 실험을 진행했다. 그 결과 방사선치료 후 9종의 장내 미생물과 129종의 대사체가 뚜렷하게 변했다.

연구팀은 2023~2024년 이 병원의 전립선암 환자 10명의 임상 시료를 직접 활용해 대사체를 분석한 결과A. onderdonkii 투여량과 항산화물질인 Dehydroascorbic acid(비타민C의 전구체이자 산화된 형태로, 체내에서 환원돼 항산화효과 발휘) 간 비례적 상관관계가 입증됐다. 

동물실험 결과 결과 A. onderdonkii를 경구 투여한 마우스에서 생존율이 40%까지 증가했다. 방사선치료 마우스군은 14일 이내 사망률이 100%인 반면 A. onderdonkii 투여군은 20일차 생존율이 40% 수준이었다. 또 마우스 모델의 장 조직을 H&E 염색한 결과 A. onderdonkii 투여군은 회장(ileum)의 융모 높이가 보존되고 손상 점수가 개선된 게 확인됐다. 

이는 A. onderdonkii가 산화 스트레스를 억제하고 장 점막을 보호하는 기전으로 작용할 가능성을 시사한다. A. onderdonkii가 결여된 환자는 설사 등 방사선 부작용이 두드러졌다.

연구팀은 “이번 연구는 특정 장내 미생물이 방사선치료 부작용을 완화할 수 있음을 입증한 중요한 성과”라며 “방사선치료 환자의 삶의 질을 개선할 수 있는 맞춤형 미생물 치료제 개발로 이어지길 기대한다”고 밝혔다.

연구팀은 “이번 성과는 소규모 전임상·임상 연구로 출발했지만, A. onderdonkii의 방사선 보호 효과가 확인된 만큼, 향후 추가 임상시험을 통해 치료제로서의 가능성을 검증할 계획”이라고 덧붙였다.

Alistipes onderdonkii는 미국에서 인간 복부 농양에서 분리된 Alistipes속의 그람 음성 , 막대 모양의 혐기성 세균이다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘Discover Oncology’(IF 2.9) 최신호에 ‘The radioprotective role of human A. onderdonkii identified by multi-omic analysis in patients with prostate cancer’라는 제목으로 게재됐다.