우리 몸의 입과 장에는 각각 고유한 미생물 생태계가 존재합니다. 우리는 침과 함께 매일 많은 구강 미생물을 삼키지만, 건강한 상태에서는 위산, 면역체계, 장내 미생물과의 경쟁 등으로 인해 대부분 장에 정착하지 못합니다. 그러나 질병으로 이러한 생태계의 경계가 무너지면 구강 미생물이 장까지 이동해 살아남을 가능성이 높아질 수 있습니다. 본 연구는 이러한 입에서 장으로의 미생물 이동(mouth-to-gut microbial transmission)이 위암과 대장암에서 어떻게 달라지는지, 그리고 이를 암 진단에 활용할 수 있는지를 조사했습니다.
기존 연구에서도 구강 세균이 암 환자의 장이나 종양에서 발견된다는 사실은 알려져 있었지만, 한 사람의 입과 장을 동시에 분석해 실제 이동 정도를 정량화하고 여러 질환에서 비교한 연구는 제한적이었습니다. 연구팀은 이러한 한계를 보완하기 위해 건강인 129명, 대사질환자 215명, 위암 환자 77명, 대장암 환자 86명 등 총 507명으로부터 구강과 대변 시료를 수집해 미생물 유전자 염기서열을 분석했습니다. 이후 동일한 사람의 입과 대변에서 똑같은 미생물 염기서열이 발견되는 정도를 계산해 MF(mouth-to-feces) 지수라는 새로운 지표를 개발했습니다. 쉽게 말해, 장에서 발견된 미생물 중 입에서도 동일하게 확인되는 미생물이 얼마나 많은지를 나타내는 수치입니다.
분석 결과 건강인의 평균 MF 지수는 1.19였던 반면 위암 환자는 3.63, 대장암 환자는 3.09로, 위장관암 환자에서 구강 미생물의 장내 이동이 약 2.6~3.0배 증가했습니다. 반면 고혈압, 고지혈증, 제2형 당뇨병 등을 포함한 대사질환군에서는 건강인과 뚜렷한 차이가 없었습니다. 이는 구강 미생물의 장내 이동 증가가 단순히 질병이 있으면 나타나는 현상이 아니라, 위암과 대장암에서 특징적으로 나타날 가능성을 보여줍니다. 또한 이 이동 정도와 일부 대사·염증 관련 임상지표 사이의 연관성도 확인됐습니다.
연구팀은 한 단계 더 나아가 이러한 ‘미생물 이동 흔적’을 암을 구별하는 정보로 활용했습니다. 입과 장 사이에서 공유되는 미생물 정보를 이용해 랜덤포레스트 기반 분류모델을 구축한 결과, 위암과 대장암 환자를 건강인과 구별할 수 있었고 여러 독립적인 외부 연구 집단에서도 이를 검증했습니다. 특히 미생물의 상대적 양뿐 아니라 특정 미생물이 ‘있느냐 없느냐’라는 단순한 정보도 비교적 안정적인 진단 신호로 작용했습니다.
한편 대변 시료 없이 구강 시료만 이용한 경우에도 위암 또는 대장암 관련 신호를 확인할 수 있었습니다. 다만 여러 외부 코호트에서는 대변 기반 모델이 상대적으로 더 안정적인 성능을 보였고, 구강 시료의 경우 미생물 염기서열을 보다 정밀하게 비교하는 것이 중요했습니다. 그럼에도 구강 시료는 입안을 헹구는 간단한 방법으로 채취할 수 있어 대변 채취에 비해 부담과 거부감이 적다는 실용적인 장점이 있습니다. 실제로 분변잠혈검사 결과가 있는 외부 대장암 데이터에서는 구강 미생물 기반 모델이 92.9%의 민감도를 보여 분변잠혈검사의 61.0%보다 높은 값을 나타냈습니다.
이번 연구의 핵심은 암 환자에게 어떤 미생물이 많거나 적은지를 보는 데서 그치지 않고, 미생물이 입에서 장으로 이동하는 현상 자체를 새로운 생체신호로 활용했다는 점입니다. 현재로서는 대변 기반 모델이 더 견고하지만, 구강 시료의 높은 채취 편의성을 고려하면 향후 위장관암 위험 신호를 간편하게 확인하고 추가 검사가 필요한 사람을 선별하는 비침습적 보조 검사로 발전할 가능성이 있습니다. 다만 이번 연구만으로 구강 미생물이 암을 직접 유발한다고 결론 내릴 수는 없으며, 실제 균주의 이동과 인과관계를 확인하기 위한 후속 연구가 필요합니다.

• 형식Research article
• 게재일2026년 08월 (BRIC 등록일 2026-08-21)
• 연구진국내 연구진
• 분야 생명과학 > 미생물학