'새는 장'이 간암 원인?…장벽 복구 나노입자로 암 전이 억제

중국 연구진이 손상된 장벽을 복구하는 경구용 나노입자를 개발해 간암과 대장암의 간 전이를 억제하는 데 성공했다.

18일 중국 바이오 전문매체 바이오밸리에 따르면 상하이교통대학 류진야오 교수 연구팀은 이 같은 내용의 연구 결과를 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 최근 발표했다.

연구의 핵심은 '새는 장 증후군'으로 불리는 장벽 손상 문제다. 장 상피세포 사이의 밀착연접이 느슨해지면 장내 독소인 조눌린과 지질다당류(LPS) 등이 혈액으로 유입된다. 이 독소들은 간으로 이동해 만성 염증을 유발하고 종양 생성을 촉진할 수 있다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 '생체모방 뷰티르산 나노입자'를 개발했다. 이 나노입자는 키토산과 히알루론산으로 구성된 내부에 단쇄지방산의 일종인 뷰티르산을 탑재했다. 외부에는 장 상피세포의 세포막을 감싸 장내 독소를 포획하도록 설계했다.

이 나노입자는 세 가지 역할을 동시에 수행한다. 먼저 세포막이 조눌린과 LPS를 흡착해 제거한다. 동시에 방출된 뷰티르산은 장벽을 구성하는 밀착연접 단백질(오클루딘, ZO-1) 발현을 촉진해 손상된 장벽을 복구하고 점액 분비를 늘려 방어 기능을 강화한다.

연구팀은 덱스트란황산나트륨(DSS)으로 장벽을 손상시킨 쥐 모델에 나노입자를 경구 투여했다. 그 결과, 나노입자 투여군의 장벽 손상이 대부분 복구됐고 장 투과성도 정상 수준에 가깝게 회복됐다. 혈액과 간에서 발견되는 장내 세균 수도 현저히 감소했다.

항암 효과도 확인됐다. 간암 세포(H22)를 이식한 쥐 모델에서 나노입자 투여군은 대조군 대비 종양 발생률이 낮았고 종양 크기도 작았다. 대장암 세포(CT26)를 이용한 간 전이 모델에서도 나노입자 투여군의 간 전이 면적과 간 무게가 크게 줄었다.

면역 분석 결과, 나노입자 투여 후 간과 장간막 림프절에서 종양 살상 능력이 있는 IFNγ 양성 CD4 및 CD8 T세포와 M1형 대식세포 비율이 증가했다. 반면 면역을 억제하는 조절 T세포 비율은 감소했다.

연구팀은 "경구용 나노입자로 장벽을 복구함으로써 간의 면역 환경을 개선하고, 소화기계 종양의 발생과 전이를 효과적으로 억제할 수 있음을 확인했다"며 "장벽 복구가 소화기암 치료의 새로운 전략이 될 수 있다"고 설명했다.