학술논문
Evaluation of gastric microbiome and metagenomic function in patients with intestinal metaplasia using 16S rRNA gene sequencing / 16S rRNA 유전자 염기서열 분석법을 이용한 장상피화생 환자의 위 미생물총과 메타게놈 기능 분석
Document Type
Dissertation/ Thesis
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English
Abstract
Despite recent advances in studies of the gastric microbiome, a specific role of non-Helicobacter pylori (HP) gastric microbiomes in gastric carcinogenesis has not been fully elucidated. The study aim was to identify potential functions of gastric microbiomes in gastric carcinogenesis by using metagenomic analysis. Participants were classified into six groups according to disease status (chronic superficial gastritis [CSG], intestinal metaplasia [IM], and cancer) and HP infection status (HP-positive and HP-negative). Gastric microbiomes were analyzed with mucosal tissues at the gastric antrum by using 16S rRNA gene sequencing. Metagenomic analysis was performed using the phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states. Among 138 included patients, 48, 9, 23, 14, 12, and 32 were classified as HP(-) CSG, HP(-) IM, HP(-) cancer, HP(+) CSG, HP(+) IM, and HP(+) cancer groups, respectively. Cyanobacteria were predominant in the HP(-) CSG group, whereas Rhizobiales were commonly observed in the HP(-) IM group. In the HP(-) IM group, genes encoding type IV secretion system proteins (T4SS), especially VirB4, VirB6, and VirB9, were prevalent among the metagenomes. These genes were mainly derived from Rhizobiales in the HP(-) IM group. Additionally, gastric microbiomes after HP eradication therapy were similar to microbiomes observed after spontaneous HP regression.
최근 위 내 미생물총에 관한 연구의 발전에도 불구하고, 위암 발병 단계에 있어 헬리코박터 파일로리 (HP) 이외의 위 내 미생물총의 역할에 대해서는 충분히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 메타게놈 분석을 통하여 위암 발병 단계에 있어 위 내 미생물총이 갖고 있는 잠재적 기능을 알아보고자 하였다. 대상자를 위 내 질환의 종류 (만성표재성위염 [CSG], 장상피화생 [IM], 암 [cancer])와 HP 감염 여부 (HP 양성, HP 음성)에 따라 총 6개 군으로 분류하였다. 위 내 미생물총은 위 전정부의 점막 조직을 이용하여 16S rRNA 유전자 시퀀싱 기법을 통해 분석하였다. 메타게놈 분석은 phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states 방법을 통해 시행하였다. 총 138명의 대상자 중, HP(-) CSG 군, HP(-) IM 군, HP(-) cancer 군, HP(+) CSG 군, HP(+) IM 군, HP(+) cancer 군은 각각 48, 9, 23, 14, 12, 32명 이었다. HP(-) CSG 군에서는 Cyanobacteria 가 가장 우세하였던 반면, HP(-) IM 군에서는 Rhizobiales 가 가장 우세하였다. HP(-) IM 군의 메타게놈에서는 type IV secretion system protein 을 암호화하는 유전자 (특히 type IV secretion system protein의 VirB4, VirB6, VirB9 하위단위를 암호화하는 유전자)가 우세하게 발견되었다. HP(-) IM 군에서 type IV secretion system protein 을 암호화하는 유전자는 대부분 Rhizobiales에서 유래되었다. 이와 더불어, HP 제균치료 후 위 내 미생물총은 HP가 자연소실 된 후의 위 내 미생물총과 유사하게 변화함을 확인하였다.
최근 위 내 미생물총에 관한 연구의 발전에도 불구하고, 위암 발병 단계에 있어 헬리코박터 파일로리 (HP) 이외의 위 내 미생물총의 역할에 대해서는 충분히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 메타게놈 분석을 통하여 위암 발병 단계에 있어 위 내 미생물총이 갖고 있는 잠재적 기능을 알아보고자 하였다. 대상자를 위 내 질환의 종류 (만성표재성위염 [CSG], 장상피화생 [IM], 암 [cancer])와 HP 감염 여부 (HP 양성, HP 음성)에 따라 총 6개 군으로 분류하였다. 위 내 미생물총은 위 전정부의 점막 조직을 이용하여 16S rRNA 유전자 시퀀싱 기법을 통해 분석하였다. 메타게놈 분석은 phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states 방법을 통해 시행하였다. 총 138명의 대상자 중, HP(-) CSG 군, HP(-) IM 군, HP(-) cancer 군, HP(+) CSG 군, HP(+) IM 군, HP(+) cancer 군은 각각 48, 9, 23, 14, 12, 32명 이었다. HP(-) CSG 군에서는 Cyanobacteria 가 가장 우세하였던 반면, HP(-) IM 군에서는 Rhizobiales 가 가장 우세하였다. HP(-) IM 군의 메타게놈에서는 type IV secretion system protein 을 암호화하는 유전자 (특히 type IV secretion system protein의 VirB4, VirB6, VirB9 하위단위를 암호화하는 유전자)가 우세하게 발견되었다. HP(-) IM 군에서 type IV secretion system protein 을 암호화하는 유전자는 대부분 Rhizobiales에서 유래되었다. 이와 더불어, HP 제균치료 후 위 내 미생물총은 HP가 자연소실 된 후의 위 내 미생물총과 유사하게 변화함을 확인하였다.