장내세균불균형(dysbiosis)라고 하는 장내 미생물군 불균형 현상 때문에 직장암이 발병(CRC)하고 있다.

파리 크레떼이대학 위장병학 연구진은 직장암 환자의 대변균 무리를 무균 실험쥐에 이식해 이 같은 현상을 증명했다. 그 진행 과정에서 병변과 후생적 변화가 유발됐으며 이는 악성 종양 시작 증세였다.

건강한 대조군 vs CRC 환자

연구진은 CRC 유발에 있어서 직장 세균 불균형의 역할을 이해하기에 앞서 무균쥐 136마리에게 비직장암 환자 (건강한 대조군) 9명의 대변 또는 CRC 환자 9명의 대변을 이식했다.

연구진은 7주와 14주차에 실험쥐의 직장을 조사하고 직장과 결장 벽에 비정상적으로 튜브처럼 생긴 샘, 다시 말해 맥관군집(ACF)가 자라난 것을 확인했다. 연구진은 직장 DNA에 생긴 손상과 미생물 속성을 조사하고 혈액 지표와 체중, 섭취한 먹이 등을 고려했다.

연구는 비침습적 혈액 테스트 개발로 이어졌으며 이를 사용해 장내 미생물군 불균형과 연관된 후생적 현상을 측정할 수 있게 됐다. 이후 연구팀은 1,000명을 대상으로 연속 결장경 검사를 실시했다. 

한편, CRC 환자의 대변을 이식한 실험쥐는 조직이 성장했고 결장 상피가 자랐으며 장내 조직의 혈액 DNA에서 메틸화 현상이 일어났다.

산발성 직장암 – 어떻게 유발됐는가?

산발성 CRC는 가족력이나 위험 인자가 없는 질병이다. 연구진은 산발성 CRC가 환경과 숙주의 복잡한 상호작용의 결과라고 덧붙였다. 즉, 부정적인 환경 발달이 숙주 세포의 후생적 및 유전적 DNA에 변화를 촉발해 산발성 CRC가 발병한다는 설명이다.

이 같은 결과는 프로바이오틱과 프리바이오틱 요법의 효능을 측정하는 데에도 사용할 수 있다.

이전에도 환경 및 개인의 상호작용에서 산발성 CRC로 이어진 상황에서 미생물총의 기능을 조사한 여러 연구가 발표된 바 있다. 미생물총이란 인체 내에서 살아있는 수백만 종의 미생물 및 박테리아를 의미한다.

인간 암 연구 분야를 발전시키는 마이크로비옴

2018년 위장 미생물총의 장내 세균 불균형과 CRC에 대해 연구한 다나-파버 암 연구소는 마이크로비옴(microbiome)이 인간 종양 연구를 한 단계 더 개발할 수 있다고 주장했다. 연구팀은 장내 세균 불균형이 염증성 장 증후군, 당뇨병, 비만, CRC와 같은 암 등을 포함해 다른 질환과 연결돼 있다고 밝혔다.

암에 대한 통계

직장암과 결장암은 연령과 성별에 관계없이 매년 사망률 2위를 기록하고 있는 암이다. 2017년 기준, 폐암으로 인해 세계적으로 188만 명이 사망했다. 그리고 직장암 및 결장암으로 89만6.040명이, 그 다음으로 위암으로 86만 4,989명이 사망했다.

2018년 연구 결과, 결장암의 경우 5년 생존율은 64%였지만 국소 단계일 경우 90%까지 높일 수 있었다. 직장암의 경우 5년 생존율은 67%였으며 국소 단계일 경우 89%까지 높이는 것이 가능했다.

현재 CRC를 예방할 수 있는 방법은 없지만, 이번 연구 결과로 직장 건강을 보호하고 CRC 발병 위험을 낮출 수 있는 방법은 알게 됐다.