대장균 활용 ‘장질환’ 염증 완화…표피성장인자 공급해 장내 분해 억제

국내 연구진이 크론씨병 등 염증성 장질환에서 나타나는 염증을 완화할 수 있는 실마리를 찾았다.

한국연구재단은 문유석 부산대 의과학과 교수 연구팀이 장내에 서식하는 대장균을 활용해 염증성 장질환과 대장암 동물모델에서 장벽 손상을 복구할 수 있다는 사실을 알아냈다고 26일 밝혔다.

염증성 장질환에서는 지속적인 염증으로 장 보호벽이 붕괴되면서 마이크로바이오타 침투가 쉬워져 염증을 더욱 악화시킨다. 마이크로바이오타는 장내 점막층에 공생관계를 유지하며 존재하는 균총으로, 숙주의 면역력이 약해지거나, 장벽이 붕괴할 경우 숙주를 공격한다.

연구팀은 장내에 있는 대장균을 이용해 표피성장인자(상피세포의 성장을 돕는 단백질)를 안정적으로 생산·분비하는 생체 내 바이오 공장을 만들었다. 이를 통해 궤양부위까지 안정적으로 표피성장인자를 전달해 장내에서 분해되는 것을 줄였다.

실제 생쥐모델의 장내 점막에 부착된 표피성장인자 전달 대장균은 1개월 이상 지속적으로 표피성장인자를 분비해 점막장벽의 줄기세포 성장을 촉진시켰다. 그 결과, 장내 마이크로바이오타 침투를 막아 염증 자극과 조직 손상을 완화하는 것을 연구팀은 확인했다.

아울러, 장벽 재건과 항상성 유지를 도와 장내 마이크로바이오타 침투로 인한 염증자극 등을 억제해 암세포 성장 가능성도 현저히 낮춘다는 사실을 알아냈다. 장내 마이크로바이오타 자체 생태계를 교란하지 않고, 손상된 점막을 재건하고 이들의 침투를 막은 결과라는 게 연구팀의 설명이다.

문유석 교수는 "이번 연구결과는 생물학적 제재의 안정성 문제와 화학적 약물치료의 부작용을 극복하면서 환자의 고통을 근원적으로 치료할 수 있는 가능성을 제시한 점에서 의미가 있다"고 말했다.

이 연구결과는 임상의학 분야 국제 학술지 '저널 오브 클리니컬 인베스티게이션/인사이트(지난 22일자)'에 실렸으며, 교육부와 한국연구재단의 지원을 받아 연구가 수행됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr