존스홉킨스 의대의 연구자들은 대변 이식을 받는 여성 환자의 장에서 남성 염색체 유전 물질을 확인한 새로운 연구를 통해 이러한 이식 중 일부가 어떻게 성공하고 효과를 낼 수 있는지에 대한 과학적 이해를 크게 확장했다고 밝혔다.

대변 ​​미생물 이식 또는 FMT는 건강한 기증자의 대변을 대장내시경으로 Clostridioides difficile(C. difficile)이라는 박테리아로 인한 위험하고 재발성 감염이 있는 사람의 장에 이식하는 시술이다. 많은 이전 연구에 따르면 건강한 기증자로부터 이식된 대변 물질은 좋은 박테리아와 나쁜 박테리아를 모두 없애는 강력한 항생제로 치료한 재발성 C. difficile 감염 환자의 건강한 장의 지표인 좋은 박테리아의 균형을 회복한다.

재발성 C. difficile 감염은 종종 심각한 설사와 대장 염증이 특징이며 점차 쇠약해지는 상태이다. 연구자들은 이 감염은 치료하기 매우 어렵고, 기존의 항생제 요법은 종종 감염을 장기적으로 완화하고 치료하는 데 실패한다고 말한다. 지난 10월 18일 Journal of Gastro Hep Advances에 발표된 새로운 연구에 따르면 기증자의 배설물과 함께 장관을 덮는 이식 기증 세포가 적어도 일부 환자의 결과를 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

"저희 연구는 기증자 대변 샘플에서 박테리아를 단순히 이식하는 것보다 대변 미생물 이식 시 기증자 장 상피 세포 이식이 더 효과적일 수 있다는 가능성을 시사합니다." 존스홉킨스 의대의 임상 위장병 전문의이자 위장병 및 간병학 부서의 연구자인 수석 저자인 수디르 두타(Sudhir Dutta) 박사의 말이다.

두타에 따르면, 기증자 장 상피 세포는 결장과 소장의 내벽에 산다. 이 세포는 장의 구조적 무결성과 기능적 용량을 유지한다. 인간은 매일 수백만 개의 이 세포를 대변으로 배출한다. 새로운 연구에서 Y염색체의 남성적 특성을 결정하는 SRY 유전자와 Y염색체 자체의 증거가 남성 기증자로부터 FMT를 받은 일부 여성 환자의 대변 샘플에서 발견되었다는 사실을 발견했다.

"Y염색체의 장기적 검출은 장내 미생물 군집 회복 외에도 FMT가 장 점막의 상피 복구를 촉진하여 장 생태계의 환경이 변화할 수 있음을 시사합니다. 이러한 관찰은 FMT가 작동하는 메커니즘에 대한 더 깊은 이해를 제공합니다. 저희 연구는 이전에 보고된 것보다 기증자 미생물 군집과 수혜자의 장 환경 사이에 훨씬 더 복잡한 상호 작용이 있음을 알려줍니다." 존스홉킨스 대학교 의과대학 위장병학과의 연구 및 임상 펠로우인 샌딥 베르마 박사의 말이다.

전반적으로 연구자들은 건강한 남성 및 여성 기증자 30명과 FMT를 받은 환자 22명에게서 수집한 대변 샘플을 분석했다. 24개월 동안 그들은 남성 기증자로부터 FMT를 받은 여성 환자들이 샘플에서 박테리아 이상의 것을 가지고 있다는 것을 확인했다. 그들은 남성 기증자가 있는 여성 환자의 33%에서 Y염색체가 존재하는 것을 보았는데, 일반적으로 여성 대변 샘플에서는 Y 염색체가 존재하지 않거나 활동이 없었다. "이 발견은 대변이 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡한 배설물이라는 것을 시사합니다."라고 연구진 베르마는 말했다.

베르마 박사는 건강한 남성 기증자로부터 FMT를 받은 더 많은 여성 환자 그룹을 대상으로 추가 연구가 필요하다고 경고했다. 이를 통해 FMT 환자의 장에서 상피 이식의 정도를 확인할 수 있다.

"장 치유에서 기증자 유래 세포의 역할을 이해하면 미생물 복원을 넘어서 상피 구조 자체를 표적으로 삼는 새로운 치료법이 나올 가능성이 있습니다."라고 베르마 박사는 덧붙였다.

미국 식품의약국은 2022년에 FMT를 승인했다. 비교적 드물지만 이 시술을 사용하면 매우 효과적이다. 이 시술은 미국에서는 매년 약 48,000건이 시행되는 것으로 추산된다.

이 연구는 Harry and Jeanette Weinberg Foundation, James and Carolyn Frenkil Foundation, Eric Cowan Fund, Friedman & Friedman, LLP의 지원을 받았다. 이 연구는 볼티모어의 Sinai Hospital에서 수행되었고 결과는 Johns Hopkins University School of Medicine에서 분석되었다. 저자는 경쟁적 이해관계를 보고하지 않았다.

참조:
Sudhir K. Dutta, Elad Firnberg, Sandeep Verma, Laila Phillips, Padmanabhan P. Nair. Detection of human Y chromosome and SRY gene in fecal samples of female patients following fecal microbiota transplantation. Gastro Hep Advances, 2024; DOI: 10.1016/j.gastha.2024.10.008