장내 핵심균 '클로스트리디움 부티리쿰'…IBD 치료 새 열쇠

장내 핵심균으로 불리는 '클로스트리디움 부티리쿰'이 기존 치료에 한계를 보이던 염증성 장질환(IBD)의 새로운 대안으로 주목받고 있다.

14일 중국 바이오 전문매체 바이오온(bioon)에 따르면, 클로스트리디움 부티리쿰은 장 점막 장벽 복구와 면역 조절을 통해 염증성 장질환을 완화하는 다중 기전을 가진 것으로 나타났다. 염증성 장질환은 궤양성 대장염, 크론병 등을 포함하는 만성 난치성 질환이다.

염증성 장질환은 전 세계적으로 환자가 증가하는 추세지만, 5-아미노살리실산(5-ASA)이나 인플릭시맙 같은 생물학적 제제 등 기존 치료법의 유효율은 50%를 넘지 못하는 한계가 있었다. 이에 근본적인 치료 전략이 시급한 상황이다.

연구에 따르면 염증성 장질환 환자의 장내 환경은 건강한 사람과 비교해 유익균인 클로스트리디움 부티리쿰 같은 부티르산 생성균이 현저히 부족한 특징을 보인다. 이는 장내 세균 불균형이 질병의 핵심 원인 중 하나임을 시사한다.

실제 임상 연구에서 이러한 가능성이 확인됐다. 궤양성 대장염 환자에게 기존 치료제인 메살라진과 클로스트리디움 부티리쿰 'CGMCC0313-1'을 병용 투여한 결과, 임상적 관해율이 유의미하게 향상되고 설사 및 혈변 증상이 개선됐다.

클로스트리디움 부티리쿰의 핵심 작용 기전은 '부티르산(butyrate)' 생성에 있다. 부티르산은 장 상피세포의 주 에너지원으로, 세포 간 치밀결합(tight junction)을 강화해 '장 누수'를 막고 손상된 장 점막을 복구한다.

또한 부티르산은 히스톤탈아세틸화효소(HDAC) 억제제로 작용해 장벽 단백질 발현을 촉진한다. 동물실험에서도 클로스트리디움 부티리쿰 투여 시 장벽 단백질인 'ZO-1', '클라우딘-1' 등이 증가하며 장 염증이 완화되는 것이 관찰됐다.

면역 조절 기능도 핵심적인 역할이다. 클로스트리디움 부티리쿰은 대식세포가 항염증 사이토카인인 '인터루킨-10(IL-10)'을 분비하도록 유도한다. 동시에 면역 관용을 담당하는 조절 T세포(Treg) 생성을 촉진해 과도한 면역 반응을 억제한다.

한편 중국에서는 이 같은 연구 결과를 바탕으로 클로스트리디움 부티리쿰을 활용한 활균 제제가 개발돼 중국 및 미국 특허를 획득했으며, 일반의약품(OTC)으로 승인받아 상용화됐다.