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곽수량
곽수량(Suryang Kwak) 저자 이메일 보기
Washington University School of Medicine
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Impact of investigational microbiota therapeutic RBX2660 on the gut microbiome and resistome revealed by a placebo-controlled clinical trial

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

대변 미생물 이식(Fecal microbiota transplantation, FMT)은 수여자의 장내 미생물의 상태를 개선하기 위해 건강한 성인의 대변을 이식하는 치료법입니다. 장내 미생물의 다양한 역할들이 밝혀지면서 장내 미생물과 연결된 여러 장애 혹은 질병들의 잠재적인 치료 방법으로 주목을 받고 있습니다. 특히 재발성 Clostridioides difficile 감염(recurrent C. difficile infection, rCDI)을 위한 대안 치료 방법으로 떠오르고 있는데, 이는 CDI의 표준적인 치료 방법인 항생제 처방이 결국 기존 장내 미생물 구성을 교란시켜 C. difficile의 재감염을 유도할 수 있고 장내 항생제 내성 미생물이 증가하는 결과를 초래할 수 있기 때문입니다. 그와 달리 FMT는 수여자의 장내 미생물총(microbiome)을 회복시키고 항생제 내성 유전자(resistome) 및 미생물을 감소시키는 것으로 선행 연구들이 보고해왔으나, 위약 대조군을 포함하여 metagenome 수준에서 정밀하게 관찰한 사례는 없었습니다.

따라서 본 연구는 위약군을 포함한 임상 시험을 기반으로 하여, FMT에 의한 rCDI 환자들의 장내 미생물 구조와 항생제 내성 미생물의 변화를 shotgun metagenomic sequencing 그리고 whole genome sequencing을 통해 추적하였습니다. Microbiome의 회복과 항생제 내성 유전자 및 미생물의 감소는 위약군에서도 확인되었으며, 이는 FMT 중에는 항생제 처방이 중단되는 것에 따른 효과로 보입니다. 하지만 상응하는 대변 미생물 제공자의 microbiome을 향한 더욱 특이적이고 안정적인 변화 또한 FMT 환자군에서 관찰되었습니다. 이러한 microbiome의 변화는 resistome의 변화와 상당한 연관성을 보였으며, FMT는 위약에 비해 더욱 효과적으로 항생제 내성 미생물들을 감소시켰으나 동시에 새로운 내성 미생물들을 도입시키기도 하였습니다. 위의 결과들은 FMT에 의한 항생제 내성 미생물 도입 가능성을 보여주고 있습니다. 최근 보고된 FMT 이후의 항생제 내성 미생물에 의한 균혈증 사망 사례를 고려할 때, 안전한 FMT를 위한 대변 제공자의 선별에 있어 항생제 내성의 중요성을 시사합니다. 성공적인 FMT, 즉 rCDI의 억제를 결정짓는 인자들을 찾는 것 또한 본 연구의 목적 중 하나였지만 이에 대한 명확한 결론을 얻지 못한 점이 아쉽습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

워싱턴 대학교 의과대학은 미주리의 세인트 루이스(St. Louis)에 위치하고 있고 현재까지 18명의 노벨상 수상자를 배출해왔습니다. 저는 병리학/면역학과 및 The Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology에 소속 되어있는 Dr. Gautam Dantas 연구실에서 박사 후 과정으로 근무중입니다. 다양한 분야의 연구들이 진행되고 있는 센터이지만 교수들과 연구원 및 학생들의 활발한 교류와 유기적인 협업을 성공적으로 이루어 내고 있습니다. 좋은 연구의 열매를 맺기 위한 이상적인 학문적 토양을 몸으로 느낄 수 있는 곳이라고 생각합니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저의 학문적인 목표에 도달하기 위해 게임처럼 필요한 무기들을 하나씩 습득하며 진행해나가는 재미가 있습니다. 잘 풀리지 않는 스테이지일수록 클리어하는 희열이 더 큰 것 같습니다. 저의 즐거움이 사회에 조금이나마 도움이 될 수 있다면 큰 보람이겠습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

저도 한빛사 인터뷰들을 보면서 여기까지 왔기에 다른 연구자들께서 이미 훌륭한 조언들을 남기신 것을 알고 있습니다. 감히 첨언을 할 수 있다면 연구에 매진할 수 있는 체력과 연구에서 즐거움을 찾는 자세를 준비하시는 것이 도움이 되리라는 말씀을 드리고 싶습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

소개해드린 연구의 연장선으로, 현재 FMT에 의한 장내 미생물의 대사능력 변화에 대한 추가 연구를 진행하고 있습니다. 사실 제 연구의 뿌리는 미생물 대사공학 및 합성 생물학에 있고, engineered probiotics 혹은 prebiotics의 장내 효과를 평가하는 방법을 배우고자 본 연구를 시작했었습니다. 차후 현재 진행 중인 probiotic engineering 연구의 결과를 소개드릴 수 있는 기회를 가질 수 있기를 희망합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

최주희 학생과 Dantas 교수님, 그리고 논문의 공저자들께 감사합니다. 한 사람 몫을 할 수 있는 연구자로 키워주신 진용수 교수님, 서진호 교수님, 김경헌 교수님, 그리고 박용철 교수님의 인내와 조언에 감사를 드리고 싶습니다. 마지막으로 저를 믿고 지지해주시는 부모님과 저의 아내에게 깊은 감사를 드립니다.

 등록일 2020-09-08
Category: Microbiology, Medicine, Genomics
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