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대장암 발생에 관여하는 박테리아를 밝히다



(Credit: Elizabeth Cook)


 대장암의 위험 인자는 여러 가지이지만, 최근에는 장내 미생물과 장 점막의 상호 작용이 가능한 이유 중에 하나로 거론되고 있습니다. 최근 존스 홉킨스 블룸버그 킴멜 암 면역 연구소 (Johns Hopkins Bloomberg~Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy)의 과학자들은 저널 Cell Host & Microbe와 사이언스에 장내 미생물이 암을 유발하는 기전을 발표했습니다. 


 연구팀은 동물 모델과 사람에서 얻은 대장 점막 조직을 통해 특정 세균이 대장 용종 및 암 발생에 관여한다는 사실을 알아냈습니다. 연구팀은 유전되는 질환인 가족성 선종성 용종증 familial adenomatous polyposis (FAP) 환자의 점막에 어떤 세균이 사는지 먼저 조사했습니다. 이 질환은 젊은 나이부터 수많은 용종이 발생해 결국 대장암으로 진행하는 질환으로 유전적 기전에 의해 발생하는 대장암입니다. 하지만 많은 유전 질환들이 그렇듯이 유전자 하나만이 발병 기전에 작용하는 것이 아니라 다양한 환경 요인이 함께 작용합니다. 


 독특하게 가족성 선종성 용종증 환자의 점막에서는 두 가지 형태의 세균이 대부분을 차지했습니다. 바로 Bacteroides fragilis와 Escherichia coli인데 추가적인 연구를 통해서 모든 균주가 아니라 ETBF 같이 독성 물질을 지닌 B. fragilis 균주가 영향을 주는 것으로 나타났습니다. 장 점막에 사는 세균의 종류만 500종인 점을 생각하면 이런 특수 균주만 작용하는 것이 우연이라고 보기는 어려울 것입니다. 


 연구팀은 이전 연구를 통해서 이 균주들이 점막에서 IL-17 같은 면역 관련 물질을 분비하게 해 국소적인 염증을 일으킨다는 점을 알고 있습니다. 결과적으로 이들 세균이 만성 염증을 통해 유전적 암 발생에 큰 영향을 주는 것으로 생각됩니다. 동물 모델에서는 이와 같은 세균성 염증 반응이 FAP 뿐 아니라 다른 대장암에서도 더 광범위하게 일어날 수 있음을 시사하는 결과가 나왔습니다. 


 모든 대장암 환자가 이런 기전으로 암이 생기지 않더라도 상당수 암에서 이 세균들이 관여한다면 대장암의 예방 및 치료에 상당한 도움이 될 것으로 기대됩니다. 물론 더 연구가 필요하지만, 장내 미생물이 장내 환경에 미치는 영향이 매우 크다는 점을 생각할 때 이들이 어떻게든 대장암의 발생에 관여할 것이라는 점은 쉽게 짐작할 수 있습니다. 이들에 대해 이해하는 것은 앞으로 대장암의 예방과 치료에서 중요한 돌파구를 마련할 수 있습니다. 


 참고 


Liam Chung et al. Bacteroides fragilis Toxin Coordinates a Pro-carcinogenic Inflammatory Cascade via Targeting of Colonic Epithelial Cells, Cell Host & Microbe (2018). DOI: 10.1016/j.chom.2018.01.007

C.M. Dejea el al., "Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria," Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aah3648 


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