한림대학교(총장 최양희) 의과대학 석기태 교수 연구팀이 간질환 진행을 억제하는 장내 미생물의 면역대사 기전을 세계 최초로 규명하고, 연구 성과를 국제학술지 ‘Nature Communications’(IF 15.7, JCR 상위 7.3%)에 게재했다. 해당 논문은 한국분자세포생물학회(KSBMB)의 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’에도 선정됐다.

이번 연구는 ‘파마바이오틱스, 포카이콜라 도레이, 대식세포의 호중구 식세포작용을 완화하여 담즙정체성 간섬유증을 개선(Pharmabiotics, Phocaeicola dorei, ameliorates cholestatic liver fibrosis by alleviating macrophage efferocytosis of neutrophils)’이라는 주제로 수행됐으며, 마이크로바이옴 기반 간질환 치료제 개발의 새로운 가능성을 제시했다는 점에서 학계와 산업계의 주목을 동시에 받고 있다.

연구팀은 간질환이 심화될수록 환자의 장내에서 P. dorei의 비율이 증가하는 역설적 현상에 주목했다. 기능적 유전체 분석 결과, 간질환 환자에서 검출된 P. dorei는 장내 공생에 필수적인 핵심 기능(SusC/SusD 등)을 상실한 병원성 변이체에 가깝다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 반면 건강한 P. dorei 균주를 마우스에 경구 투여한 결과, 장 점막 장벽이 강화되어 내독소의 혈류 유입이 차단되고, 간 내 대식세포·호중구의 과도한 침투가 억제되어 간 섬유화의 진행이 효과적으로 방어됨을 확인했다.

특히 연구팀은 P. dorei가 대식세포의 사멸 호중구 탐식 과정(efferocytosis)을 억제함으로써 간 섬유화의 핵심 인자인 간성상세포(HSC)의 활성화를 차단한다는 구체적인 면역대사 신호전달 체계를 제시했다. 이는 ‘장-간 축(Gut-Liver Axis)’을 매개로 한 면역대사 조절이라는 새로운 치료 패러다임을 학계에 제시한 성과로 평가된다.

공동 1저자인 한림대 엄정아 연구원은 “앞으로 장-간 축 면역대사 기전을 더욱 깊이 있게 탐구하여 간질환 진행을 억제하는 구체적인 경로들을 규명하고, 기존 치료제의 한계를 극복하여 마이크로바이옴 기반의 혁신적인 치료 전략을 완성하는 데 기여하고 싶다”고 포부를 전했으며, 이번 연구에서 메타게놈 분석을 담당한 박인규 연구원은 “데이터에 기반한 정밀 분석을 통해 치료제의 기전을 밝히는 융합 연구에 지속적으로 기여하고 싶다”고 덧붙였다.

석기태 교수는 “장-간 축의 기능적 대사 변화와 면역 반응을 조절하는 특정 장내 미생물의 발굴은 질환의 진행을 억제하는 강력한 대안이 될 수 있다”며, “이번에 규명한 P. dorei의 치료적 잠재력이 향후 실제 임상에 적용되어 간질환 환자의 생존율과 삶의 질을 높이는 데 크게 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 본 논문의 공동 1저자는 한림대학교 엄정아 박사후 연구원, 한림대학교 박인규 박사후 연구원, 서울대학교 현지애 박사과정생, 서울대학교 이나영 박사후 연구원이 참여했다. 본 연구는 한림대학교 연구지원비, 한국연구재단 이공분야 대학중점연구소지원사업(연구소장 김동준), 한국산업기술진흥원 규제자유특구 혁신사업육성사업(연구책임자 석기태)의 지원을 받아 수행됐다.