A pilot study evaluating microbiome profiles of breast tissue, vaginal samples and stool in patients with benign breast lesions (fibroadenoma)
이 예비 연구는 섬유선종 조직에 배양 가능한 박테리아는 부족하지만, 장 및 질 내와 특정 분류군을 공유하는 독특한 16S rRNA 검출 마이크로바이옴을 보유하고 있으며, 이는 생식기 내 미생물군보다 위장관 미생물군과 더 높은 유사성을 보인다는 점을 밝혀냈다.
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수십 년 동안 인간의 유방은 박테리아가 생존할 수 없는, 신체 내부의 무균 성역이라고 여겨져 왔습니다. 이러한 관점은 최근 몇 년 전까지 확고하게 유지되었으나, 과학자들이 건강한 유방 조직이 장이나 피부처럼 자체적인 미생물 군집을 보유하고 있다는 사실을 깨달으면서 변화하기 시작했습니다. 이 작은 거주자들은 '마이크로바이옴'이라 불리며, 단순히 수동적으로 머무는 존재가 아니라 인간 세포와 상호작용하며 건강과 질병에 영향을 미칠 수 있습니다. 연구자들은 유방암에서 발견되는 박테리아를 연구하는 데 상당한 시간을 할애해 왔지만, 섬유선종과 같은 양성 종양 내부의 미생물 세계에 대해서는 알려진 바가 훨씬 적습니다. 이러한 비암성 증식물은 매우 흔하여 모든 여성의 절반 이상이 일생에 한 번은 경험하지만, 그 내부 환경은 여전히 미스터리로 남아 있습니다. 하나의 중요한 질문이 떠올랐습니다. 이 유방 종양들이 고유한 박테리아를 포함하고 있는 것일까요, 아니면 단순히 소화관이나 생식계와 같은 신체의 다른 부위에서 발견되는 미생물 군집을 반영하는 것일까요?
폴란드 야기엘론스키 의과대학교의 연구팀은 이 질문을 탐구하기 위해 작고 집중적인 조사를 수행했습니다. 연구진은 섬유선종 진단을 받은 20대 또는 30대의 여성 세 명을 모집했습니다. 완전한 그림을 얻기 위해 과학자들은 각 여성의 신체 세 부분, 즉 유방 종양 자체, 질, 그리고 대변에서 샘플을 채취했습니다. 이처럼 동시에 서로 다른 위치에서 샘플을 채취함으로써, 연구팀은 유방의 박테리아를 장 및 생식계의 박테리아와 직접 비교할 수 있었습니다. 그들은 이 미생물들을 찾아내기 위해 여러 가지 방법을 결합하여 사용했습니다. 첫째, 배양 접시에서 박테리아를 키워내는 기술을 사용했는데, 이는 살아있는 활성 유기체만을 포착합니다. 둘 \째, 유전체 시퀀싱을 사용하여 모든 박테리아의 DNA를 읽어냈으며, 여기에는 죽었거나 배양 접시에서 자라기에는 너무 작은 박테리아도 포함됩니다. 마지막으로, 몸속에 숨어 있는 것으로 알려진 특정하고 찾기 어려운 박테리아를 찾는 표적 탐색을 실시했습니다.
결과는 세 가지 매우 다른 세계를 선명하게 보여주었습니다. 연구진이 대변과 질 샘플에서 박테리아를 배양하려고 했을 때, 그곳은 생명의 북적이는 도시였습니다. 장 샘플은 익숙한 장내 거주자들로 가득 찬 수백만 마리의 박테리아로 넘쳐났습니다. 질 샘플 역시 높은 수치의 박테리아를 보였는데, 주로 생식계를 건강하게 유지하는 데 잘 알려진 락토바실러스(Lactobacillus) 유형이 주를 이루었습니다. 이와 극명하게 대조적으로, 섬유선종 조직에서 박테리아를 배양하려 했을 때 배양 접시는 비어 있었습니다. 유방 종양에서는 살아있는 박테리아를 배양할 수 없었습니다. 이는 만약 유방에 박테리아가 존재한다면, 그것들이 죽었거나, 휴면 상태이거나, 혹은 표준적인 방법으로는 배양할 수 없을 정도로 수가 매우 적다는 것을 시사합니다.
그러나 유전체 시퀀싱은 더 복잡하고 다른 이야기를 들려주었습니다. 유방 조직에서 살아있는 박테리아를 배양할 수는 없었음에도 불구하고, DNA 분석 결과 종양은 비어 있지 않았습니다. 종양은 다양한 박테리아의 유전 물질을 포함하고 있었습니다. 이 박테리아 군집의 구성은 유방만의 고유한 것이었으며, 장이나 질과는 구별되었습니다. 유방 조직은 장에서 흔히 발견되는 박테리아, 피부와 관련된 박테리아, 그리고 그 두 곳 모두에서 흔하지 않은 몇몇 유형을 포함한 혼합된 박테리아를 보유하고 있었습니다. 예를 들어, 연구진은 두 여성의 유방 조직에서 *스포로사르시나(Sporosarcina)*라는 특정 박테리아 유형을 발견했는데, 이 유형은 그들의 장이나 질 샘플에서는 거의 나타나지 않았습니다. 또 다른 독특한 발견은 유방 조직에서 드물게 보고되는 속(genus)인 *브라디리조붐(Bradyrhizobium)*의 존재였으며, 이는 세 환자 모두에게서 나타났습니다.
이러한 차이점에도 불구하고, 연구는 중첩의 증거를 발견했으며, 이는 유방이 고립되어 존재하지 않음을 시사합니다. 연구진은 동일한 여성의 장이나 질에도 존재하는 것과 같은 종의 박테리아를 유방 조직에서 감지했습니다. 예를 들어, 한 환자의 경우 특정 유형의 락토바실러스가 질과 유방 종양 모두에서 발견되었습니다. 또 다른 사례에서는 일반적으로 비뇨기 및 생식계와 연관된 *우레아플라즈마 유레알리티쿰(Ureaplasma urealyticum)*이라는 박테리아가 동일한 여성의 유방 조직, 질, 대변 모두에서 발견되었습니다. 이는 다른 신체 부위의 박테리아가 혈류나 림프계를 통해 유방으로 이동했을 가능성, 또는 유방이 신체의 나머지 부분과 공통된 박테리아 풀을 공유하고 있을 가능성을 시사합니다.
또한 이 연구는 이 작은 공동체를 연구하기 위해 다각적인 방법을 사용하는 것의 중요성을 강조했습니다. 유전체 시퀀싱은 배양법보다 훨씬 더 다양한 종류의 박테리아를 찾아냈는데, 여기에는 실험실에서 키우기 어려운 많은 박테리아가 포함되었습니다. 반대로, 배양법은 유전적 탐색이 놓친 특정 박테리아를 성공적으로 식별해 냈습니다. 이러한 접근 방식들을 결합함으로써 연구진은 더욱 완전한 미생물 지형도를 구축할 수 있었습니다. 또한 연구진은 만성 염증을 일으키는 것으로 알려진 이례적인 박테리아를 찾기 위해 특수 테스트를 사용했습니다. 이 테스트는 우레아플라즈마와 *마이코플라즈마(Mycoplasma)*라는 또 다른 박테리아의 존재를 확인해주었으며, 이는 이처럼 탐지하기 어려운 미생물들이 유방 환경의 일부라는 점을 더욱 뒷받침했습니다.
비록 이 연구는 단 세 명의 여성만을 대상으로 한 작은 규모였지만, 양성 유방 종양의 미생물 생태를 이해하는 데 있어 결정적인 첫걸음을 제공합니다. 연구 결과는 섬유선종이 무균 상태가 아니며, 장이나 질과는 다른 고유한 박테리아 군집을 보유하고 있음을 시사합니다. 동시에, 공유된 박테리아 종의 존재는 이 멀리 떨어진 신체 부위들 사이의 연결성을 암시합니다. 연구진은 이 연구가 매우 작았기 때문에, 이 결과는 예비적인 것이며 더 큰 조사를 위한 출발점으로 간view되어야 한다고 강조합니다. 이 연구가 이 박테리아들이 종양을 유발한다는 것을 증명하거나, 박테리아가 어떻게 그곳에 도달하는지를 정확히 설명하는 것은 아닙니다. 그러나 이 작업은 유방이 더 크고 상호 연결된 미생물 생태계의 일부임을 확인시켜 주며, 양성 병변 내에 서식하는 박테리아를 이해하는 것이 암을 이해하는 것만큼이나 중요할 수 있음을 보여줍니다. 과학이 앞으로 나아감에 따라, 이 작고 숨겨진 공동체들은 인간 유방의 건강과 질병에 대한 핵심적인 단서를 쥐고 있을지도 모릅니다.
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