번역: 제미나이

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일본에서 매우 흔히 볼 수 있는 청개구리. 이 작은 녹색 양서류가 인류의 암 투쟁에 큰 도움이 될 '특효약'을 체내에 품고 있다는 사실이 밝혀졌다.

일본 연구팀이 이 개구리의 장내에서 발견된 세균을 통해, 생쥐의 대장 종양(암 덩어리)을 완전히 소멸시키는 데 성공했다. 그 효과는 객관적인 수치로 입증되었으며, **100% 종양 소멸(완전 관해)**을 달성했다고 한다. 이는 표준 화학요법이나 최신 면역요법과 비교해도 매우 높은 유효성을 보여주는 성과다.

이 연구는 국제 학술지 『Gut Microbes』 (2025년 12월 10일 자)에 게재되었다.

양서류의 장내 미생물에 주목

'상어는 암에 걸리지 않는다'는 말을 들어본 적이 있을 것이다. 실제로는 드물게 암에 걸리기도 하지만, 북륙첨단과학기술대학원대학(JAIST) 연구팀은 또 다른 생명체에 주목했다. 그들은 가혹한 환경에서도 살아남는 양서류나 파충류의 **장내 미생물총(마이크로바이옴)**에 몸을 보호하는 비밀이 숨겨져 있을 것이라고 생각했다.

연구팀은 일본 청개구리, 붉은배영원, 일본장수잠자리(카나헤비) 등 3종의 생물을 채집하여 장내에서 총 45주의 세균을 분리해 조사했다. 그 결과 9주가 항종양 효과를 보였으며, 그중에서도 일본 청개구리에서 발견된 **'유인겔라 아메리카나(Ewingella americana)'**라는 세균이 압도적으로 강력한 작용을 한다는 사실을 밝혀냈다.

이 세균은 대장균 등과 같은 '장내세균과'에 속하는 그람 음성균의 일종으로, 평소에는 자연계의 흙이나 물, 소동물의 장내 등에서 조용히 서식한다.

종양 내 저산소 환경에서 3,000배 증식

'E. americana'가 암 치료에 기대되는 이유는 그 성질에 있다. 이 세균은 **'통성 혐기성'**으로, 산소가 있는 곳에서도 살 수 있지만 산소가 적은 곳에서 더 활발하게 활동한다.

고형암(종양) 내부는 산소 결핍 상태인 경우가 많다. 많은 항암제에 있어 이러한 저산소 환경은 공략하기 어려운 요새와 같다. 하지만 산소가 적은 곳을 선호하는 이 세균에게는 그곳이 최적의 서식지가 된다.

연구에 따르면, E. americana를 생쥐에게 정맥 주사한 결과, 간이나 폐처럼 산소가 풍부한 건강한 장기에서는 24시간 이내에 사라졌다. 반면, 종양 내부에서는 세균의 수가 3,000배나 급증했다. 이 성질 덕분에 건강한 조직에 대한 부작용을 피하면서 종양만을 정밀 타격하는 것이 가능해진다.

정맥 주사로 종양을 저격하는 원리

정맥으로 투여된 세균은 혈액을 타고 전신으로 운반된다. 건강한 장기는 산소가 풍부하고 면역 시스템이 견고하여 세균가 곧 배출되지만, 종양은 사정이 다르다.

종양은 급격히 성장하기 위해 전용 혈관을 급조하는데, 이 혈관들은 매우 부실하여 벽에 틈새가 많은 '구멍 난 호스'와 같다. 혈액을 타고 흐르던 세균은 이 혈관의 구멍을 통해 종양 조직 안으로 새어 나간다. 이렇게 종양 속에 자리를 잡은 세균은 저산소 조건을 이용해 폭발적으로 증식한다.

직접 파괴와 면역 신호의 '이중 공격'

종양에 정착한 E. americana는 두 가지 경로로 치료를 돕는다.

1. 직접 공격: 세균 자신의 대사 활동이나 분비 물질로 암세포를 직접 파괴한다.

2. 면역 활성화: 암세포는 보통 면역세포를 속여 몸을 숨기지만, 세균이 종양 내에서 활동하면 면역 시스템에 비상 경보를 울리는 역할을 한다. 이로 인해 원래 체내에 있던 면역세포들이 암의 정체를 인식하고 일제히 공격을 시작하게 된다.

기존 치료법을 압도하는 성과와 재발 억제

연구팀은 이 세균의 효과를 표준 화학요법 및 최신 면역항암제(면역관문억제제)와 비교했다. 화학요법은 성장을 늦추는 데 그쳤고, 최신 면역요법은 5마리 중 1마리만 완치되었다. 반면, 이 세균을 투여받은 생쥐는 모든 개체(100%)에서 종양이 소멸되었다.

또한, 종양이 사라진 생쥐에게 30일 후 다시 암세포를 이식했을 때도 종양은 자라나지 않았다. 이는 면역세포가 해당 암의 특징을 기억하는 **'면역 기억'**이 형성되었음을 의미하며, 향후 재발을 억제할 수 있는 저항력을 갖추게 된 것이다.

안전성 및 향후 전망

세균을 체내에 주입하는 것에 대한 우려가 있을 수 있으나, E. americana는 산소가 풍부한 건강한 조직에는 정착하지 못하고 24시간 이내에 자연 배출되었다. 또한 일반적인 미생물이기 때문에 문제가 생기더라도 표준 항생제로 쉽게 제거할 수 있어 안전성도 확보되었다.

물론 이번 연구는 생쥐 모델을 대상으로 한 기초 단계이므로, 인체의 복잡한 환경이나 전이 암에도 동일한 효과가 있을지 확인하기 위해서는 더 많은 검증이 필요하다. 하지만 자연계의 생물 다양성이 난치병 극복의 새로운 열쇠가 될 수 있음을 보여준 획기적인 성과로 평가받고 있다.