[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 입속 미생물이 장으로 이동하는 현상을 정량화한 지표를 개발해 위암과 대장암을 판별할 수 있는 비침습적 진단기술 개발 가능성을 확보했다

한국연구재단은 연세대학교 시스템생물학과 김지현 교수팀이 구강과 대변에서 공통으로 검출되는 미생물을 분석해 '구강-대변 미생물 전이 지수(MF 지수)'를 개발하고 위암과 대장암을 판별할 수 있는 비침습적 마이크로바이옴 기반 진단전략을 제시했다고 21일 밝혔다.

연구에는 김 교수와 함께 같은 대학 장래근 박사, 보건대학원 지선하 교수, 내과학교실 이용찬 교수와 김태일 교수 및 충남대학교 허지원 교수 등이 동참했다.

공동연구팀은 건강인과 대사질환자, 위암 및 대장·직장암 환자 등 507명으로부터 구강과 대변 시료 1010개를 확보해 미생물 분포를 분석했다.

분석 결과, MF 지수가 건강인보다 위암과 대장암 환자에서 유의하게 높게 나타났다. 음주·운동·체질량지수 등 환경적 요인을 고려한 뒤에도 차이는 뚜렸했으며 암 종류와 진행단계에 따라 미생물 전이 양상도 달랐다.

또 연구팀은 MF 지수를 인공지능 분석기법인 ‘랜덤 포레스트’로 학습시켜 위암과 대장암을 구분하는 진단 모델을 구축하고 국내 자료와 전 세계 7개 외부 임상 코호트 2031개 시료를 활용해 모델의 재현성 및 일반화 가능성도 검증했다.

이를 통해 대변이 아닌 구강 시료만으로도 암 관련 미생물 신호 확인이 가능함을 밝혀냈다. 입을 헹궈 얻은 구강 시료를 활용할 경우 대변 채취 부담을 줄인 비침습적 암 선별검사로 발전할 가능성을 보여준 것이다. 대장암 1차 선별검사인 대변잠혈검사와 비교해서도 암 환자 탐지 민감도가 우수했다.

이번 연구는 특정 미생물의 존재 여부를 넘어 '입에서 장으로 미생물이 얼마나 이동하는지'를 개인 단위에서 수치화하고 구강-장 미생물 연결성을 질병진단및 위험도 평가에 활용할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다. 단, 입속 미생물의 이동이 암 발생·진행의 직접적인 원인인지는 추가 연구가 필요하다.

과학기술정보통신부와 연구재단 지원으로 수행된 이 연구 결과는 국제학술지 '셀 호스트 앤드 마이크로브(Cell Host & Microbe)' 온라인 판에 지난 21일 게재 됐으며 관련 특허도 출원됐다.

김지현 교수는 "간단히 입을 헹구는 것만으로 암 관련 신호를 확인할 수 있다는 점은 암 검진의 문턱을 낮췄다는데 큰 의미가 있다”며 “향후 유전정보와 임상정보를 결합해 개인 맞춤형 질병 위험 예측 모델로 고도화하겠다”고 말했다.


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