대장암과 연관된 세균 생물막

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-17

요약: 영상화 기술이 세균 생물막(biofilm)이 대장암과 연관되어 있다는 것을 드러내준다고, 연구자들이 보고했다. 이 발견은 미생물 군집 구조를 “보는” 새로운 방법에 의존한다. 조합 영상화(combinatorial imaging)라고 불리는 그것은 상행 결장에서 전-암성 또는 암성 상태를 임상적으로 진단하는데 잠재적으로 사용될 수 있을 것이다. 그림. 대장암 조직에서 혼합된 생물막을 형성하는 세균 2012년에 인간 몸의 정상적인 세균 조성에 대한 첫 번째 “목록”이 발표된 이래로, 질병과 인간 미소 생물학(microbiota)에서의 분포 사이에 수많은 연관성들이 발견되었다. 이번 주에 과학자들이 또 다른 것을 보고했다: 상행 결장(소장에 가장 가까운 부분)에 있는 암성 종양이 스스로 만든 매질 안에 쌓인 세균 세포들의 빽빽한 덩어리인 생물막의 특징을 가진다. “우리가 아는 한, 이것은 생물막이 대장암과 연관된다는 것을 처음으로 보여준 것”이라고 매사추세츠주 우즈홀(Woods Hole)에 있는 해양생물학연구소(Marine Biological Laboratory (MBL))에 있는 과학자인 공저자인 Jessica Mark Welch가 말했다. 존스홉킨스 의대 연구소(Johns Hopkins Medical Institutions)에 있는 연구진들이 이끈 이 발견은 Mark Welch와 MBL에 있는 동료들이 개발한 미생물 군집 구조를 “보는” 새로운 방법에 의존했다. 조합 영상화라고 불리는 그것은 잠재적으로 상행 결장에 있는 전-암성 및 암성 상황을 임상적으로 진단하는데 사용될 수 있을 것이다. 건강한 사람들에서, 대장은 세균이 대장의 “피부”, 즉 상피로부터 떨어져 있도록 돕는 점막(mucosa)으로 덮여있다. 놀랍게도, 그 팀은 종양과 연관된 생물막을 가진 대장암 환자들이 또한 근처의 점막의 종양이 없는 부위에도 생물막을 가지고 있다는 것을 발견했다. “이것은 종양이 그 생물막이 형성하도록 해주거나, 그 생물막이 종양을 일으키는 것을 돕고 있다는 것을 암시한다”고 Mark Welch는 말했다. “점막의 구멍 뚫림이 세균이 숙주의 상피 세포와 접촉하게 해줄 수 있을 것이고, 그것이 암으로 이끄는 것”이라고 Welch는 덧붙였다. 그 팀은 (직장으로 가는) 하행 결장에 있는 종양은 생물막과 연관되지 않는 것을 알아냈다. Mark Welch와 MBL 공저자들인 Gary Borisy (지금은 Forsyth Institute에 있음)와 Blair Rossetti는 이 연구에 사용된 조합 영상화 기술을 발명한 MBL과학자들의 그룹에 속했다. 형광 탐침들의 다른 색들(이 연구에서는 아홉 가지)이 생물막에 있는 세균의 다른 종들을 “밝혀서”, 그것의 미생물 군집의 3-D 구조를 드러내준다. 그들은 상행 결장 종양과 연관된 생물막이 많은 종의 세균들로 이루어진 것을 발견했다; 그것들은 다양하고 점막을 침입한 생물막의 부분은 단지 한 가지 종이 침범하기 보다, 그 생물막에 있는 모든 세균 종들의 하위집합을 포함한다는 것을 발견했다. Journal Reference: Christine M. Dejea, Elizabeth C. Wick, Elizabeth M. Hechenbleikner, James R. White, Jessica L. Mark Welch, Blair J. Rossetti, Scott N. Peterson, Erik C. Snesrud, Gary G. Borisy, Mark Lazarev, Ellen Stein, Jamuna Vadivelu, April C. Roslani, Ausuma A. Malik, Jane W. Wanyiri, Khean L. Goh, Iyadorai Thevambiga, Kai Fu, Fengyi Wan, Nicolas Llosa, Franck Housseau, Katharine Romans, XinQun Wu, Florencia M. McAllister, Shaoguang Wu, Bert Vogelstein, Kenneth W. Kinzler, Drew M. Pardoll, Cynthia L. Sears. Microbiota organization is a distinct feature of proximal colorectal cancers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; 201406199 DOI: 10.1073/pnas.1406199111 biofilm.jpg http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141212111651.htm