어떻게 구내 세균이 대장암을 더욱 공격적으로 만드나요?

어떻게 구내 세균이 대장암을 더욱 공격적으로 만드나요?

출처: www.medicalnewstoday.com/articles/324612.php

연구진이 대장암 성장을 가속화하는 구내 세균을 이용해 분자 대사를 밝혔습니다.

연구에서 대장암을 가진 사람의 3명 중 한 명이 퓨조박테리움 뉴클레아툼(Fusobacterium nucleatum)이라는 세균을 가지고 있다고 밝혔습니다. (이 세균을 가지고 있는 환자의) 암은 더욱 공격적이지만 최근 연구가 발표되기 전까지는 이유를 알 수 없었습니다. 

학술지 EMBO 리포트에 게재된 논문에서는 미생물이 어떻게 암이 아닌 세포에는 영향을 주지 않고, 암세포의 성장만 증진하는지에 대해 밝혔습니다. 뉴욕 주 콜롬비아 대학의 연구진은 이 연구 결과가 일부 대장암이 다른 암보다 빨리 진행되는 이유를 증명하는 데 도움을 줄 것이라고 말했습니다.

또한 연구진은 더욱 공격적인 암을 밝혀내는 테스트 기초를 형성할 수 있고 대장암 및 다른 암의 새로운 치료법이 될 수 있는 단백질을 발견하였습니다.

#대장암과 암의 진행

미국 암 학회가 공개한 수치에 따르면 미국의 남성 22명 중 1명, 여성 24명 중 1명은 일생에서 한 번은 대장암 진단을 받게 됩니다.

2016년 상반기에 대략 1500만 명의 미국인에게서 대장암 병력이 있었고, 이 중 일부는 암이 발생하지 않았습니다.

대장암은 소화 혹은 위장관의 마지막 부분에 해당하는 대장 혹은 직장의 비정상 세포의 통제 불가능한 성장과 생존으로 발달합니다. 

대장은 위와 소장을 통화하고 나서 남은 음식에서 물과 영양분을 흡수합니다. 그러고 나서 남은 물질은 항문을 통해 배출할 준비를 하도록 저장하는 직장을 통과합니다.

대장암의 가장 흔한 암 발병 전 단계는 폴립(용종)이며, 이는 대장과 직장에 줄지어있는 조직에서 발전해 자랍니다. 폴립은 천천히 자라며, (암으로) 발전하는 데 20년이 걸리기도 합니다.

폴립이 대부분은 직장과 대장에 윤활 점액을 생성하는 샘을 만드는 세포에서 자랍니다. 이러한 이유(샘에서 발생한다는 이유)로 선종 폴립 혹은 선종이라고 불립니다.

선종은 매우 흔하며 대략 인구 중 33-50 퍼센트에게 최소 한 번은 발병합니다. 하지만 폴립이 암으로 변했을 때, 10퍼센트 미만의 사람에게서 침윤성으로 발전합니다.

#대장암에서 구강 세균의 역할

연구진은 수년에 걸쳐 발생된 유전적 변이로 인해 직장암에서 암선 선종을 야기하는 비정상 세포가 발생하는 것을 이미 알고 있었습니다. 하지만 최근 충치에서 종종 발생하는 푸소박테리움 뉴클레아툼(Fusobacterium nucleatum)이 특별한 역할을 하는 사실이 더욱더 확연해졌습니다.

“변이는 (진행) 과정 중 일부일 뿐입니다” 본 연구의 책임저자이자 콜롬비아 치의학 대학(College of Dental Medicine)의 미생물학 교수인 이핑 W 한(Yiping W. Han) 교수가 말했습니다. 

“미생물을 포함한 다른 요소도 중요한 역할을 합니다.” 한 교수가 덧붙였습니다.

이전 연구에서 한 교수와 연구진은 푸소박테리움 뉴클레아툼이 페이드에이 애드헤신(FadA adhesin) 분자를 생산하는 것을 발견했습니다. 다시 말해 세균이 패드에이 애드헤신(FadA adhesin)이라는 분자를 만들어 여러 암에 관련된 대장 세포에서 일련의 분자 사건이라고 하는 신호 전달 경로를 유발하는 것을 발견했습니다.

연구에서 또한 단백질이 오직 암의 성질을 띠는 대장 세포에만 영향을 주고, 건강한 대장 세포에는 아무런 작용을 하지 않는 것을 발견했습니다.

#박테리아가 오직 암세포에만 영향을 주는 이유

한 교수는 최근 이루어진 더 많은 연구의 목표가 “푸소박테리움 뉴클레아툼이 오직 암을 유발하는 세포에만 작용하는 이유를 밝히는 것”이라고 말했습니다. 

연구진은 배양 연구에서 암을 유발하지 않는 대장 세포를 알아보는 새로운 연구에 착수했습니다. 연구진은 암의 성질을 띠지 않는 대장 세포가 암세포의 성장을 촉진하는 단백질 아넥신 A1(Annexin A1)을 생성하지 않는 것을 확인했습니다.

게다가 세포 배양 실험과 쥐를 이용한 연구에서 단백질을 차단하면 푸소박테리움 누클레아튬이 암세포에 붙지 못하고, 이로 인해 암세포의 빠른 증식이 멈춘다는 걸 알아냈습니다.

다른 연구에서 미생물이 암 세포를 자극해 결과적으로 푸소박테리움 뉴클레아툼을 공격하는 아넥신 A1를 더욱 많이 생성한다는 것이 밝혀졌습니다. 

“연구진은 암의 진행을 악화시키는 양의 되먹임(원래의 과정을 증가시키는 과정) 고리를 발견했습니다.” 한 교수가 설명했습니다. 암세포는 푸소박테리움 뉴클레아툼을 끌어당기는 단백질 에넥신 A1을 생성합니다. 이 결과 푸소박테리움 뉴클레아툼은 더 많은 단백질을 생성하도록 자극합니다.

한 교수는 이렇게 설명했습니다. “저희 연구진은 투히트 모델(Two-Hit Model, 이중 타격 이론)을 제시합니다. 유전 변이가 첫 번째로 타격을 가합니다. 푸소박테리움 뉴클레아툼은 암 신호 체계를 가속화하고 종양의 성장을 빠르게 하는 두 번째 타격을 줍니다.“

연구진은 높은 수준의 아넥신 A1을 나타내는 환자는 성별, 나이, 혹은 암의 정도와 단계에 상관없이 암의 징후가 나빠졌다는 결과를 찾았습니다. 연구진은 아넥스 A1이 공격적인 대장암을 인식할 지표로 사용하는 방법에 대해 연구할 예정입니다. 이로 인해 이 단백질을 대상으로 하는 대장과 기타 암을 위한 새로운 치료법이 될 기회가 될 것입니다.

*기사 발췌 기관 - 메디컬 뉴스 투데이

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