입에서 장으로 전이되는 미생물 정보를 활용한 위암·대장암 진단 전략. 한국연구재단 제공국내 연구진이 입속 미생물이 장으로 이동하는 현상을 정량적으로 측정해 위암과 대장암을 효과적으로 판별할 수 있는 새로운 조기진단 가능성을 제시했다.
한국연구재단은 연세대학교 시스템생물학과 김지현 교수, 장래근 박사, 보건대학원 지선하 교수, 내과학교실 이용찬 교수와 김태일 교수 및 충남대학교 허지원 교수 등 '연세 시그니처 연구진'이 위암과 대장암을 판별할 수 있는 비침습적 마이크로바이옴 기반 진단 전략을 제시했다고 21일 밝혔다.
연구진은 각종 질환을 앓는 환자에게서 구강-장 미생물 생태계의 장벽이 약해질 가능성에 주목했다.
연구진은 세브란스병원과 세브란스헬스체크업에 내원한 건강인, 대사질환자, 위암 및 대장·직장암 환자 총 507명으로부터 구강과 대변 시료 1010개를 동시에 수집해 분석했다.
그 결과 '구강-대변 미생물 전이 지수'가 건강한 사람보다 위암 및 대장암 환자에게서 통계적으로 유의하게 높다는 사실을 확인했다. 이런 차이는 음주, 운동, 체질량지수 등 환경적 요인을 고려해도 뚜렷하게 나타났다.
또 암의 종류와 진행 단계에 따라 전이 패턴이 달라져 전이 미생물 정보가 암의 진행 정도를 반영하는 조기진단 지표로 활용될 수 있음을 증명했다.
연구진은 인공지능 분석 기법인 '랜덤 포레스트'를 활용해 위암과 대장암 분류 모델을 구축했다. 해당 모델은 전 세계 7개 외부 임상 코호트를 통해 재현성과 일반화 가능성을 입증했다.
특히 구강 시료만을 이용하더라도 암 관련 신호를 확인할 수 있었는데, 이는 입안을 헹구는 간단한 방식만으로 암 선별 검사가 가능하다는 점에서 실용적 가치가 매우 높다고 연구진은 설명했다.
김지현 교수는 "간단히 입을 헹구는 것만으로 암 관련 신호를 확인할 수 있다는 점은 암 검진의 문턱을 낮추는 중요한 의미가 있다"며 "향후 유전정보 및 임상정보를 결합한 개인 맞춤형 질병 위험 예측 모델로 고도화해 나갈 것"이라고 말했다.