면역세포 없이 종양을 무너뜨리는 박테리아 치료 혁신

— AUN 컨소시엄의 종양 표적 파괴 메커니즘 —

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🦠 150년 전 아이디어의 현대적 부활

19세기 말, 윌리엄 B. 콜리 박사는 박테리아 독소를 암 환자에게 주사해 종양을 줄이는 실험을 했습니다. 이는 현대 면역항암제의 기원이지만, 정상적인 면역 기능이 필요하다는 한계를 가졌습니다.

 

CAR-T나 면역관문 억제제 같은 최신 면역항암제는 뛰어난 성과를 내고 있지만, 항암제·방사선 치료로 면역이 억제된 환자에게는 효과가 제한적입니다.

 

이번 연구에서 일본 JAIST·다이이치산쿄·쓰쿠바대학 공동 연구팀은 면역계의 도움 없이 종양을 완전 관해시킬 수 있는 박테리아 치료제 AUN을 개발했습니다.

 

AUN의 세균 특성 분석

 

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🔬 AUN의 구성과 작동 원리

AUN은 두 가지 자연 유래 박테리아로 구성된 종양 거주성 미생물 컨소시엄입니다.

• A-gyo (Proteus mirabilis 변종): 병원성 유전자 결여, 운동성 저하, 안전성 확보
• UN-gyo (Rhodopseudomonas palustris): 광합성 세균, A-gyo의 종양 특이성 강화 및 독성 억제

비율: A-gyo : UN-gyo = 3 : 97
정맥 주사 시 종양 내에 선택적으로 축적되어 혈전 형성 → 혈관 붕괴 → 혈류 차단 → 종양 괴사를 유발합니다.
전신 독성이나 사이토카인 폭풍(CRS) 없이 작동합니다.

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🧪 면역결핍 모델에서의 완전 관해

연구팀은 BALB/c-nu/nu, SCID, NOD-SCID 등 면역결핍 마우스에서 AUN을 투여했습니다.

• 단일 투여: 종양 억제 효과 있으나 일부 재발 발생
• 저용량 후 고용량 2회 투여:
  • 100% 완전 관해(CR) 달성
  • 체중 감소나 심각한 부작용 없이 생존 기간 연장
• 대장암, 육종, 전이성 폐암, 삼중음성 유방암, 인간 종양 이식 모델에서도 일관된 효과 확인

면역결핍 모델에서의 AUN 항암 효과

 

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🩸 작동 메커니즘: 혈전 유도와 직접적 세포 파괴

AUN은 종양 혈관 내에서 혈소판 응집과 피브린 침착을 유도해 혈류를 차단합니다.
A-gyo는 암세포의 온코메타볼라이트에 반응해 섬유형(swarmer) 세포로 변형되어 종양 깊숙이 침투합니다.

이 과정에서 AUN은 독소, 용혈소, 인산분해효소 등을 분비하여 암세포를 직접 사멸시키고, 종양 미세환경의 철분을 고갈시켜 종양 성장을 억제합니다.

 

AUN의 종양 억제 메커니즘

 

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🧬 인간 암 모델에서도 확인된 효과

AUN은 면역결핍 마우스에 이식된 대장암(HT29), 난소암(SKOV3), 췌장암(BxPC3) 모델에서도 완전 관해를 달성했습니다.
특히 췌장암 정위(orthotopic) 모델에서 2회 투여로 종양 제거와 종양 표지자(Ca19-9) 발현 억제를 확인했습니다.

 

인간 암 모델에서의 AUN 효과

 

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⚠️ 안전성과 한계

• 항생제(이미페넴)로 박테리아 제어 가능
• 고용량 단일 투여 시 사이토카인 폭풍 위험 → 저용량 후 고용량 2회 투여로 완화
• 대동물 모델 및 장기 안전성 검증 필요
• 살아있는 박테리아 사용에 따른 내성·감염 위험 관리 필요

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💡 한줄평

면역세포 없이도 종양을 무너뜨리는 박테리아, 암 치료의 새로운 지평을 열다

 

참고문헌 : DOI: 10.1038/s41551-025-01459-9