같은 미생물인데…유전 따라 대장암 유발 능력 달랐다

대장암과 장내 미생물의 연관성을 이해하려면 단순히 미생물 종의 증감을 넘어, 같은 종 내의 유전적 차이와 군집 상호작용을 파악해야 한다는 연구 결과가 나왔다.

중국 푸단대학교와 퉁지대학교 공동 연구팀은 대장암에서 나타나는 미생물 군집 변화와 유전적 변이를 질병 메커니즘, 바이오마커 개발 등과 연결한 연구 결과를 국제학술지 '마이크로바이올로지 차이나'에 발표했다.

연구팀의 나 지아오 교수는 "어떤 미생물이 존재하는지 아는 것은 시작점일 뿐"이라며 "군집 상호작용과 균주 차이를 숙주에 영향을 미치는 기능과 연결해야 한다"고 설명했다.

이번 연구는 대장암 관련 미생물 생태계 불균형이 박테리아, 고세균, 곰팡이, 바이러스 등을 포함한 미생물 군집의 재구성이라고 설명했다. 구강 내 박테리아가 장에 자리를 잡기도 하며, 미생물 그룹 간의 협력과 경쟁이 군집 기능에 영향을 미칠 수 있다.

일례로 곰팡이의 일종인 '칸디다 알비칸스'는 대장암과 관련된 박테리아인 '푸소박테리움 뉴클레아툼'이 결장 점막에 정착하는 것을 촉진할 수 있는 것으로 나타났다.

같은 종 내에서도 유전적 차이는 중요한 정보를 제공한다. 연구에 따르면 '푸소박테리움 뉴클레아툼' 내 특정 계통은 대장암 종양에서 더 풍부하게 발견되며, 종양을 촉진할 잠재력이 더 큰 것으로 나타났다.

연구팀은 이러한 생태학적, 유전적 특징이 ▲미생물 분자 ▲대사 리모델링 ▲숙주 세포와의 신호 상호작용이라는 세 가지 기능적 경로와 연결된다고 밝혔다. 미생물이 만드는 독소와 접착소는 DNA 무결성과 면역 방어에 영향을 줄 수 있다.

이러한 분석은 새로운 바이오마커 개발과 치료법 연구로 이어질 수 있다. 연구팀은 여러 미생물 그룹, 유전자 변이 등을 결합한 특징을 기반으로 대장암을 탐지하거나 예후를 예측하는 연구가 진행 중이라고 전했다.

다만 연구팀은 종양에서 발견되는 미생물이 질병의 원인인지, 아니면 변화된 환경에 적응한 결과인지 구분하는 것이 중요하다고 지적했다. 또한 식단, 약물 등 다른 요인이 연관성을 교란할 수 있다고 덧붙였다.

나 지아오 교수는 "어떤 미생물 기능이 질병에 영향을 미치는지, 언제 중요한지, 그리고 신뢰성 있게 측정하거나 수정할 수 있는지 규명하는 것이 목표"라며 "이러한 증거는 유용한 바이오마커와 표적 치료법 개발에 필수적"이라고 말했다.