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소장에서 지방 흡수를 줄임으로써 비만을 예방할 수 있다는 가능성이 공개됐다. 중국 퉁지 대학 연구팀은 소화기 질환 관련 국제 학술대회인 UEG Week 2024에서 음식 섭취로 인한 비만 예방에 관한 새로운 접근법을 공개했다.

소장에서의 지방 흡수 과정

음식에 포함된 지방 성분은 위에서 한 차례 부드럽게 하는 과정을 거친 뒤 소장으로 이동한다. 이때 간에서 생성된 담즙산이 분비돼 지방을 잘게 쪼개고, 지방 분해 효소인 리파아제에 의해 트리글리세리드가 ‘지방산’과 ‘모노글리세리드’로 분해된다. 지방산과 모노글리세리드는 담즙산과 결합해 수용성인 ‘미셀’ 상태가 되고, 소장 내벽을 넘어 흡수된다. 

소장에 흡수된 후 이들은 세포 내에서 다시 트리글리세리드로 합성된다. 이는 지방이 체내에 저장되는 주요 형태로, 흔히 ‘유산소 운동은 지방을 에너지원으로 쓴다’라고 할 때 사용되는 에너지원이기도 하다. 트리글리세리드 합성 과정에 중요한 역할을 하는 것이 바로 SOAT2 효소다. 이는 지방 대사 및 저장을 조절하는 역할을 한다.

트리글리세리드 합성을 통제하다

퉁지 대학 연구팀은 이 SOAT2 효소를 억제함으로써 소장에서의 지방 흡수를 줄이는 접근법을 발표했다. 연구팀은 나노입자를 사용한 시스템을 개발해, 미세한 ‘간섭 RNA(siRNA)’를 소장으로 직접 전달하게끔 했다. 

소장에 전달된 siRNA는 SOAT2 효소의 발현을 감소시키는 작용을 했다. 즉, 트리글리세리드 합성을 줄여 지방을 덜 흡수하도록 하는 것이다. 동물실험 결과, 나노입자 요법을 받은 동물은 고지방 식단을 섭취했음에도 지방을 덜 흡수하는 것으로 나타났다.

퉁지 대학 상하이 동부병원 담석질환 센터에서 박사과정을 밟고 있는 웬타오 샤오는 주 연구자로서 “비침습적이고 독성이 낮기 때문에, 현재 널리 사용되고 있는 비만 치료법의 대안이 될 수 있다”라고 설명했다. ‘지방 섭취를 줄이라’는 기존의 전략은 환자가 직접 실천해야 하지만, 나노입자 요법은 체내 지방 흡수과정에 직접 관여하기 때문에 더 효과적일 수 있다는 것이다.

기존 비만치료법과는 어떻게 다른가?

기존의 비만치료법은 크게 두 가지로 나눠볼 수 있다. 하나는 생활습관의 개선, 다른 하나는 약물 치료다. 식이요법을 비롯한 생활습관의 개선은 가장 자연스러운 방법이기에 안전성이 높지만, 보다 많은 시간을 필요로 한다. 또한, 환자의 적극적인 의지가 뒷받침돼야 가능한 방법이다. 즉, 개인의 생활 패턴, 심리적 요인 등 의료적으로 통제할 수 없는 변수가 많아 정밀한 관리에 한계가 있다.

약물을 활용하는 치료법의 경우, 식욕을 관장하는 호르몬을 억제하거나 소화 과정에서 지방 분해를 방해하는 식으로 작용한다. 세계적으로 널리 사용되는 GLP-1 약물의 경우, 식욕을 감소시키고 포만감을 증가시키는 작용으로 체중 감소를 유도한다. 본래 당뇨 치료제로 인슐린 분비를 촉진하고 식후 혈당수치를 안정화시키는 목적이지만, 비만치료제로도 사용된다. 

현존하는 약물 치료는 이처럼 식욕을 줄여 아예 덜 먹게 하거나, 섭취한 지방의 흡수를 감소시키는 원리다. 다만, 이러한 방식은 개인의 건강 및 대사 상태에 따라 효과가 다르게 나타날 수 있다. 약물로 인한 부작용 및 내성 문제도 간과할 수 없다.

이에 비해 퉁지 대학이 발표한 나노입자 요법은 소장 내 SOAT2 효소만 선택적으로 억제하는 방식이다. 한정된 영역에만 작용하고 지방 흡수를 직접적으로 조절할 수 있는 가능성을 제시하는 것이다. 때문에 기존의 비만치료법과 비교하면 보다 효과적일 거라 기대해볼 수 있다.

장기적 효과 및 안전성 연구 필요

SOAT2 효소는 소장 뿐만 아니라 간에도 존재한다. 과거 진행됐던 연구에 따르면, 간의 SOAT2 발현을 차단하면 간에 지방이 축적되는 부작용을 낳았다. 하지만 소장에서의 SOAT2 억제는 지방간질환의 위험 없이 비만을 치료할 수 있다는 것이 연구팀의 결론이다.

다만, 아직까지는 ‘가능성’의 측면으로만 보는 것이 타당하다. SOAT2 억제로 인해 트리글리세리드 합성이 줄어들면, 체내에서 필요로 하는 필수 지방산의 부족이 발생할 수도 있기 때문이다. 혹은 지방산이 제대로 저장되지 않거나 에너지원으로 소모되지 않음으로써 대사 불균형이 발생할 우려도 존재한다.

즉, 퉁지 대학의 나노입자 요법은 장기적으로 건강에 어떤 영향을 미칠지를 추가적으로 연구할 필요가 있다. 연구팀은 향후 나노입자 요법을 보다 큰 동물 모델을 대상으로 시험할 예정이다. 이후 임상시험을 통해 인간에 대한 효과 및 안전성을 확인한다는 계획이다.

서울아산병원에서 크론병 수술에 새로운 방법을 도입했다. 이로 인해 합병증 발생률을 절반으로 낮추고 장 폐색 발병이 3분의 2 이상 낮아지는 등 긍정적인 성과를 보였다.

명확한 원인 없는 특발성 질환

크론병은 장 전체에 염증이 계속 생기는 만성 희귀질환이다. 발병 원인이 명확히 밝혀지지는 않았지만, 면역 체계, 유전, 주위 환경, 장내 미생물 불균형 등이 복합적으로 작용해 나타나는 것으로 알려져 있다. 

크론병이 발병하면 복통, 설사, 혈변 등이 나타날 수 있다. 장에 염증이 발생하기 때문에 발열이 생길 수 있고, 영양소 흡수 과정에 문제가 생겨 체중이 줄어드는 경향을 보일 수도 있다. 환자마다 증상이 다를 수 있고, 같은 증상이어도 그 빈도와 심한 정도 역시 다를 수 있다.

보통은 염증을 줄이기 위한 항염증 약물을 사용한다. 면역 체계에 문제가 있는 것으로 판단될 경우, 면역 억제제를 투입해 염증 반응을 줄이는 조치를 할 수도 있다. 증상이 심각할 경우 아예 특정 면역 반응을 차단하는 약물을 쓸 수도 있다.

크론병, 수술 후 합병증이 관건

약물 치료로 증상이 개선되지 않는 경우, 또는 합병증이 발생하는 경우는 수술이 필요하다. 크론병의 대표적인 합병증으로는 장이 막히는 ‘장 폐색’, 방광, 질 또는 피부와 비정상적으로 연결이 생기는 ‘누공’, 염증이 심해져 장 주위에 고름이 생기는 ‘농양’이 있다. 

하지만 크론병은 특성상 재발 가능성이 높고, 수술을 한다 해도 그 부위에 합병증이 발생할 위험도 크다. 서울아산병원 측에 따르면 실제로 크론병 수술을 받은 뒤 증상이 다시 발생해 재수술을 필요로 하는 경우가 25%에 달했다.

서울아산병원 대장항문외과 윤용식, 이종률 교수는 ‘문합술’의 방향을 바꾼 새로운 크론병 수술법을 고안해 적용했다. 문합술이란 장의 잘린 부분을 다시 이어주는 수술 기법이다. 크론병 수술은 장의 일부를 잘라내고 봉합하는 방식으로 이루어진다. 이때 수술 부위가 넓기 때문에 바늘과 실 대신 스테이플러를 이용하는 문합술을 실시한다. 

장 절제 후 ‘수직으로’ 봉합

기존 통용되던 ‘스테이플링 문합술(Conventional Stapled Anastomosis, CSA)’에서는 장의 끝부분을 가로로 잘라낸 다음, 절단면을 다시 이어주는 방식이다. 잘렸던 부분 주변에 봉합으로 인해 주머니처럼 불룩한 부분이 생길 수 있는데, 여기에 음식물이나 대변이 쌓이면 염증이 생기거나 질환이 재발할 수 있다.

윤용식, 이종률 교수팀은 이러한 문제를 보완하기 위해 ‘델타형 스테이플링 문합술(Delta-Shaped Anastomosis, DSA)’을 고안했다. 기존 문합술의 방향을 바꾸는 방법이다. 기존에는 장의 잘라낸 면을 가로로 이어주는 방식이었지만, DSA에서는 ‘90도 수직 방향’으로 봉합하게 된다.

봉합 후 장의 연결 부위가 그리스문자 ‘델타(Δ)’ 모양처럼 보인다고 해서 ‘델타형 문합술’이라는 이름을 붙였다. 기존 CSA 수술법에 비해 문합 부위가 넓게 형성되기 때문에, 주머니 형성이 방지되고 장 속 내용물이 쌓이지 않고 매끄럽게 지나갈 수 있도록 돕는다. 이를 통해 염증 및 크론병 재발률을 줄여준다는 것이 연구팀의 설명이다.

합병증, 후유증, 회복 모두 DSA가 더 나아

윤용식, 이종률 교수팀은 2020년부터 2023년까지 소장 및 대장 절제술을 받은 크론병 환자 175명을 대상으로 평균 약 20.7개월을 추적 관찰했다. 175명 중 92명은 새로 고안한 DSA 수술법을, 83명은 기존의 CSA 수술법을 적용한 환자들이다.

추적 관찰을 통한 예후 분석 결과, DSA 수술법을 적용한 환자들은 수술 후 30일 이내 합병증 발생률이 16.3%로 나타났다. 반면, CSA 수술법을 적용한 환자들은 32.5%의 합병증 발생률을 보였다. 장 폐색 역시 DSA 그룹에서 4.3%, CSA 그룹에서 14.5%로 나타났다. 평균 입원 기간은 DSA 그룹 5.67일, CSA 그룹 7.39일이었다. 

즉, 합병증 발생률, 장 폐색 발생률, 회복 기간 3가지 항목에서 DSA가 더 우수한 것으로 나타난 것이다. 이외에도 복강 내 혈종 발생률, 수술 후 출혈량 등 여러 지표에서도 DSA 수술법을 적용한 그룹의 전반적인 예후가 더 좋게 나타났다.

서울아산병원 대장항문외과 윤용식 교수는 “새로운 크론병 문합술이 환자들의 수술 후 삶의 질을 향상시키는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다”라고 밝혔다. DSA 수술법에 관한 연구 결과는 국제 학술지 「세계 소화기외과학 저널(World Journal of Gastrointestinal Surgery)」에 최근 게재됐다.

소아 악성 뇌종양인 ‘수모세포종’의 진단 정확도를 높일 가능성이 제시됐다. 서울대병원 연구팀은 뇌 척수액 분석을 통해 수모세포종 환자에게서 나타나는 특이점을 확인, 이와 같은 결과를 내놓았다.

수모세포종이란?

‘수모세포종(medulloblastoma)’은 소뇌에 발생해 주로 뇌 척수액을 따라 전이되는 경향을 보이는 악성, 침습적 배아성 뇌종양이다. 소아에게서 주로 발생하며, 악성 소아 뇌종양 중 가장 흔한 유형으로 꼽힌다. 서울대병원 측에 따르면 수모세포종 환자의 약 80% 이상은 뇌 척수액이 비정상적으로 축적되는 ‘수두증’을 동반한다.

기술의 발달과 각종 치료법의 발전으로 치료 성과는 향상되고 있다. 하지만 여전히 10명 중 3명의 환자에게서는 ‘연수막 전이’가 나타난다. 뇌와 척수를 보호하는 연수막으로 종양이 퍼질 경우, 뇌 기능에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 고위험으로 분류된다. 이런 경우는 여전히 예후가 좋지 않아 치료에 한계가 발생하곤 한다.

‘민감도’가 떨어지는 기존 검사법

연수막 전이 여부를 사전에 식별하기 위해, 수모세포종 환자에 대해서는 치료 중 척수 MRI 및 뇌 척수액 검사 등이 진행된다. 하지만 이 방법은 민감도가 떨어져 연수막 전이 여부를 정확하게 탐지하지 못하는 경우가 많다. 

MRI는 기본적으로 높은 해상도의 이미지를 제공하지만, 연수막에 전이된 종양의 크기가 작거나 전이 초기일 경우는 명확하게 나타나지 않을 수 있다는 한계가 있다. 뇌 척수액 검사도 마찬가지다 연수막에 이미 전이된 상태에서도 종양 세포가 충분히 발견되지 않을 경우 전이 여부를 확정할 수 없기 때문이다.

수모세포종의 연수막 전이는 치명적이지만, 전이가 발생하기 전, 혹은 전이 초기에 탐지해낼 경우, 예후를 훨씬 좋게 가져갈 수 있기 때문에 치료 성공률이 높아진다. 이런 의미에서 보다 정확하게 진단해낼 수 있는 지표의 필요성이 높은 상황이었다.

뇌 척수액 단백질 포괄분석으로 열쇠 찾아

이에 서울대병원 연구팀은 ‘뇌 척수액 단백질 포괄분석’으로 접근했다. 2016년부터 2019년까지 서울대어린이병원에서 수모세포종으로 수술을 받은 환자 21명, 그리고 뇌종양 없이 수두증으로만 수술을 받은 대조군 환자 14명을 대상으로 뇌 척수액의 모든 단백질을 포괄적으로 분석했다.

연구 결과, 평균 1,100여 개의 단백질이 확인됐다. 이들 중 수모세포종 환자들의 뇌 척수액에서 상대적으로 농도가 높게 나타난 단백질 4종류를 찾아냈다. (SPTBN1, HSP90AA1, TKT, NME1) 다음 효소면역 분석을 실시했다. 특정 단백질이나 항체 농도를 측정하는 데 사용하는 분석 방법으로, 특정한 단백질의 농도를 정량적으로 측정하기 위한 효과적인 방법이다. 이를 통해 4종류 단백질의 농도를 확인한 결과, ‘TKT 단백질’의 농도만 유의미하게 높았다. 뇌 척수액에 포함된 단백질 중 종양세포의 발달 및 진행과 관련됐다고 알려진 단백질이다.

이와 함께 연구팀은 뇌종양 전이를 조절한다고 알려진 ‘세포 외 소포(EVs)’에서도 TKT 단백질이 검출된다는 사실을 확인했다. 연수막 전이가 발생한 환자의 경우, 전이가 없는 환자군에 비해 TKT 단백질이 검출되는 EVs 개수가 더 많았다. TKT 단백질이 검출된 EVs 개수가 많을수록 연수막 전이 정도도 심해졌다. 

즉, TKT 단백질의 농도, 그리고 TKT 단백질이 검출된 EVs 개수가 수모세포종의 연수막 전이 여부를 진단하는 데 중요한 지표가 될 수 있음을 확인한 것이다.

TKT 단백질이 포도당 대사 활성화에 기여

한편, 연구팀은 이번 뇌 척수액 분석 과정에서 또 다른 사실을 확인했다. 단백질 경로분석을 통해 수모세포종 환자군의 뇌 척수액에서 ‘당 대사 관련 경로’가 활성화돼 있다는 것을 발견했으며, TKT 단백질이 이러한 경로 활성화에 핵심 역할을 한다는 사실이다. 

당 대사 작용이 활성화돼 있다는 것은, 뇌의 에너지원이 되는 포도당을 생성하고 분해하는 과정이 활발하다는 의미다. 동시에 이는 수모세포종 세포가 에너지를 효율적으로 생성하고 공급받고 있다는 의미이기도 하다. 이로 인해 종양 세포가 성장, 생존, 전이할 수 있는 발판이 되는 셈이다.

연구팀은 이러한 사실들을 종합해, 수모세포종의 연수막 전이를 보다 정확하게 진단해낼 수 있는 검사법을 개발할 가능성이 있다고 밝혔다. 또한, 진단 정확도 향상과 더불어, 고위험 환자군의 예후를 개선하는 데 도움이 되길 기대한다는 입장을 전했다.

췌장암은 여러 암 중에서도 예후가 나쁜 암으로 꼽힌다. 2022년 기준 국내 암 사망률에서 4위를 기록하며 위암보다도 높은 사망률을 보였다. 2021년 국가암등록통계에 따르면, 췌장암 발병 후 5년 상대생존율은 15.9%다. 5년 상대생존율이 낮은 폐암(약 20%)이나 위암(약 30%)에 비해서도 낮은 수치다.

이에 췌장암 치료 성과를 향상시키기 위해, 내과·외과 협력으로 췌장암 생존율 향상을 위한 대규모 연구를 진행하고 있다.

NeoFOL-R 연구란?

NeoFOL-R 연구는 췌장암 환자에 대한 ‘선행항암치료’의 효과를 평가할 목적으로 추진되는 대규모 임상 연구다. 연구명에 붙은 ‘Neo’는 기존 치료법에 대한 새로운 접근 방식을 제안한다는 의미로, ‘FOL’은 현재 사용 중인 항암제 ‘폴피리녹스’의 약어로 볼 수 있다.

NeoFOL-R 연구는 한국췌장외과학회와 대한항암요법연구회가 공동으로 추진하는 연구로, 수술을 우선시했던 기존 치료법과 달리 항암치료를 먼저 실시하는 쪽이 더 효과적인지를 확인하고자 지난 4월부터 진행 중이다. 

한국이 주도하는 국제 연구로, 대만과 호주, 싱가포르를 비롯해 아시아·태평양 지역 60여 개 대학병원 및 암센터가 참여한다. 다국가·다기관·다학제 공동연구로, 췌장암 임상연구로서는 현재까지 세계적으로 가장 큰 규모다.

한국이 주도하는 이번 NeoFOL-R 연구는 서울대병원, 서울성모병원을 주관으로, 삼성서울병원, 세브란스병원, 강남세브란스병원, 고려대안암병원, 보라매병원, 분당서울대병원, 분당차병원 등 주요 병원들이 참여한다. 또한, 부산대병원, 계명대병원, 전남대병원, 전북대병원 등 지역거점 암센터도 동참하고 있다.

‘항암치료 후 수술’ 방식, 표준치료 될까?

이번 연구는 보건복지부 암정복 추진사업의 주요 과제로 선정됐다. 수술이 가능한 1기, 2기 췌장암 환자 600여 명을 대상으로, 기존까지 표준치료법이었던 ‘수술 후 항암치료’와 새롭게 제안된 ‘선행항암치료 후 수술’의 치료 성과를 비교·분석하는 것이 주 목적이다. 지난 4월부터 시작해 2028년 12월까지 총 4년 9개월에 걸쳐 진행되며, 연구비 총 17억 원을 지원받는다. 

췌장암을 치료하는 데 있어 가장 중요한 요소는 ‘조기 발견’, 그리고 ‘수술’이다. 하지만 췌장암은 조기 진단이 어려운 암종에 속해, 진단 당시 수술이 가능한 경우는 전체 환자 중 25% 정도에 불과하다. 나머지 75% 환자에게는 화학요법이나 방사선 치료 등 수술이 가능한 상태로 만들기 위한 치료가 우선 진행된다.

그러나 항암제의 발전과 함께, 수술이 불가능했던 진행성 췌장암 환자들에게 ‘선행항암치료 후 수술’이 가능해지는 사례가 늘어나고 있다. 이번 NeoFOL-R 연구는 수술이 가능했던 기존 1, 2기 환자에게도 선행항암치료를 적용하는 것을 목표로 한다. 미세 암 전이를 사전에 예방하고, 이미 발생한 종양의 크기를 줄여 완치 가능성을 높이는 것이 연구의 주요 목적이다.

연구가 의도한 대로 진행된다면, 기존 표준치료법 대신 ‘선행항암치료 후 수술’ 방식이 췌장암 치료의 표준치료법으로 자리잡을 근거가 생기는 셈이다.

수술에 앞선 항암치료의 효과 입증 기회

이번 연구에 사용되는 항암제 ‘폴피리녹스(FOLFIRINOX)’는 국내·외에서 췌장암 치료의 표준으로 사용되는 약물이다. 종양의 크기를 줄여 수술 성공률을 높이는 효과가 입증된 항암제이기도 하다. 다만, 1기와 2기 췌장암에서 선행항암치료의 효과를 입증한 대규모 연구는 부족하다.

이번 NeoFOL-R 연구는 이러한 점에 착안한 대규모 연구다. 여러 국가에서 다양한 조건을 가진 환자들을 대상으로 선행항암치료의 효과를 과학적으로 입증하는 것이 목표다. 이를 바탕으로 췌장암 치료의 새로운 지평을 열 것으로 내다보고 있다.

서울대병원 간담췌외과 장진영 교수는 “폴피리녹스를 이용한 선행항암치료는 1기, 2기 췌장암에 대한 임상 연구가 부족해 국내에서는 보험 적용에 한계가 있다”라며 “이번 연구를 통해 환자들에게 효과적인 항암제를 적용하는 등 췌장암 치료 성과를 크게 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.