대장암의 원인 중 하나가 바이러스일까요?
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2026-02-24 08:55:18
4분 읽기
- 대장암의 원인, 약 80%는 생활 습관, 비만, 식습관 등 예방 가능한 요인과 관련
- 최근 대장암 환자에게서 장내 미생물총의 변화가 두드러져, 이에 대한 관심이 집중
- 6개국 대장암 환자와 비환자 877명의 대변 샘플에서 얻은 게놈 데이터 분석
- 두 가지 미지의 바이러스가 발견, 주로 대장암 환자에게서 발견
대장암은 전 세계적으로 매우 흔한 암 중 하나이며, 점점 더 젊은 층의 발병률이 높아지고 있다. 대장암의 원인은 다양하지만, 약 80%는 생활 습관, 비만, 식습관 등 예방 가능한 요인과 관련이 있다. 최근에는 대장암 환자에게서 장내 미생물총의 변화가 두드러지게 나타나면서 이에 대한 관심이 집중되고 있다.
“건초 더미에서 바늘 찾기”
남덴마크 대학교의 주저자인 플레밍 담가르드(Flemming Damgaard)는 “장내 미생물 군집의 규모와 복잡성 때문에 대장암 환자와 건강한 사람 사이의 정확한 차이를 밝히는 것은 매우 어렵다”고 설명한다. “지금까지 암 유발 요인을 찾는 것은 마치 속담처럼 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같았다.” 예를 들어, 특정 종류의 대장균(Escherichia coli) 외에도 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis)라는 장내 세균도 관련이 있을 수 있다.
문제는 이 세균이 대부분의 건강한 사람에게도 존재하며 아무런 해를 끼치지 않는다는 것이다. 담가르드 교수는 “건강한 사람의 장내에서 완전히 정상적인 구성 요소인 이 세균이 대장암에서 계속 발견되는 것은 역설적이다”며, “그래서 우리는 세균 내의 어떤 요소, 특히 바이러스가 이러한 차이를 설명하는 데 도움이 될 수 있는지 조사했다”고 말했다.
장내 박테리아 샘플에서 바이러스 검출
우리 장내 미생물에는 수십억 개의 바이러스가 존재한다는 것은 이미 알려진 사실이다. 하지만 이 바이러스들은 우리를 감염시키지는 않고, 박테리아를 감염시키는 데 특화되어 있다. 이러한 박테리오파지 감염은 장내 박테리아의 행동과 생리를 변화시킬 수 있으며, 따라서 대장암의 잠재적 유발 요인이 될 수 있다.
담가르드와 그의 연구팀은 먼저 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis)에 의한 심각한 감염을 경험한 583명의 환자를 대상으로 이러한 현상이 나타나는지 조사했다. 이 환자들 중 일부는 몇 주 후 대장암이 발병했습니다. 연구팀은 감염 기간 실험 대상자들에게서 채취한 박테리아 샘플을 분석하고, 분리된 박테리아의 DNA에서 바이러스 흔적을 찾았다.
미지의 박테리오파지 감염
연구팀은 찾던 것: 감염 후 대장암이 발생한 환자들에게서 FU와 ODE라는 두 가지 미지의 박테리오파지의 유전적 흔적이 발견된 것이다. 담가르드와 그의 동료들은 "이들은 카우도비리세테(Caudoviriceten) 바이러스 계열에 속하는, 이전에 알려지지 않았던 두 가지 다른 계통에 속한다"고 보고했다. 두 박테리오파지 모두 암이 없는 대조군에 비해 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis) 샘플에서 유의미하게 더 많이 발견됐다.
담가르드는 "이것은 더 큰 데이터 세트에서 검증할 수 있는 구체적인 출발점을 제공했다"고 설명하며, "완전히 독립적인 데이터에서도 이러한 상관관계가 재현되는지 확인하는 것이 중요했다"고 덧붙였다. 이를 위해 담가르드와 그의 연구팀은 독일, 프랑스, 오스트리아, 일본, 중국, 미국에서 대장암 환자와 비환자 877명의 대변 샘플에서 얻은 게놈 데이터를 분석했다.
실제로, 이 샘플들에서도 두 가지 미지의 바이러스가 발견되었으며, 역시 주로 대장암 환자에게서 발견되었다. "대장암 환자들은 대조군에 비해 박테리오파지 FU 또는 두 종류의 박테리오파지가 검출되는 빈도가 두 배 더 높았다. 또한 박테리오파지 ODE는 1.7배 더 자주 검출되었다"고 연구진은 보고했다. "따라서 본 연구는 대장암 특이적인 박테리아와 바이러스 간의 상호작용을 밝혀낸 최초의 연구다.”
상관관계일까, 인과관계일까?
현재로서는 대장암과 바이러스에 감염된 장내 세균 사이에 놀라운 우연의 일치가 있는 것으로 보인다. 담가르드 박사는 "바이러스가 직접적인 인과관계를 갖는지, 아니면 단순히 장내 다른 무언가가 변했다는 신호인지는 아직 알 수 없다"고 말했다.
하지만 인과관계를 시사하는 몇 가지 단서가 있다. 실험실 연구에서는 이러한 바이러스 감염이 박테로이데스(Bacteroides) 속 세균의 100개 이상의 유전자 활동을 변화시킨다는 사실이 이미 밝혀졌다. 담가르드 박사 연구팀은 "이른바 *용균성 전환(lysogenic conversion)은 감염된 세균의 생리적 기능을 변화시킨다. 대장암의 맥락에서 이러한 표현형 변화는 세균의 병원성 잠재력에도 영향을 미칠 수 있다"고 추측한다.
*용균성:세균을 숙주로 삼아 증식하는 박테리오파지의 생활사 중에서 숙주를 감염시킨 직후 파지 DNA로부터 새로운 파지를 생성하고, 생성된 파지들이 세포 용해(Cell lysis)에 의해 세포밖으로 방출되고, 다른 세포를 감염시켜 증식하는 과정
추가 실험 진행 중
연구진은 실험실 실험을 통해 이러한 가설이 사실인지 추가적으로 조사하고 있다. "우리는 인공 장(腸) 모델에서 바이러스에 감염된 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis) 박테리아를 배양하여 장 조직, 바이러스, 박테리아 간의 상호작용을 연구하고 있다"고 연구진은 밝혔다. 또한, 장내 미생물총에 박테리오파지를 특이적으로 주입하는 쥐 실험도 계획 중이다.
만약 이러한 연관성이 확인된다면, 새로 발견된 바이러스는 대장암 발병 위험이 높은 사람을 식별하는 데에도 도움이 될 수 있다. 담가르드(Damgaard) 연구팀은 초기 실험에서 이러한 바이러스 염기서열을 가진 대변 샘플을 이용해 대장암 환자의 약 40%를 식별하는 데 성공했다.
참고: Communications Medicine, 2026; doi: 10.1038/s43856-026-01403-1
출처: University of Southern Denmark, Communications Medicine
- 대장암의 원인, 약 80%는 생활 습관, 비만, 식습관 등 예방 가능한 요인과 관련
- 최근 대장암 환자에게서 장내 미생물총의 변화가 두드러져, 이에 대한 관심이 집중
- 6개국 대장암 환자와 비환자 877명의 대변 샘플에서 얻은 게놈 데이터 분석
- 두 가지 미지의 바이러스가 발견, 주로 대장암 환자에게서 발견
대장암의 원인 중 하나가 바이러스일까요?
새롭게 발견된 박테리오파지가 장내 세균을 암 유발 인자로 바꿀 수 있다는 가능성이 제기됐다.
장내 미생물총에 존재하는 특정 바이러스가 대장암 발병을 촉진할 수 있다는 의혹이 제기되고 있다. 연구진은 이러한 새로운 박테리오파지가 건강한 사람보다 대장암 환자에게서 훨씬 더 많이 발견된다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 이 바이러스는 우리 몸의 세포를 공격하는 것이 아니라, 장내 특정 세균을 공격한다. 이로 인해 장내 세균의 대사 작용이 변화하고, 잠재적으로 암 유발 인자로 작용할 수 있다는 것이다.
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| ▲ 대장암은 전 세계적으로 가장 흔한 암 중 하나다. 최근 연구진은 이전에 알려지지 않았던 원인을 발견했을지도 모른다. © peterschreiber.media/ Getty Images |
대장암은 전 세계적으로 매우 흔한 암 중 하나이며, 점점 더 젊은 층의 발병률이 높아지고 있다. 대장암의 원인은 다양하지만, 약 80%는 생활 습관, 비만, 식습관 등 예방 가능한 요인과 관련이 있다. 최근에는 대장암 환자에게서 장내 미생물총의 변화가 두드러지게 나타나면서 이에 대한 관심이 집중되고 있다.
“건초 더미에서 바늘 찾기”
남덴마크 대학교의 주저자인 플레밍 담가르드(Flemming Damgaard)는 “장내 미생물 군집의 규모와 복잡성 때문에 대장암 환자와 건강한 사람 사이의 정확한 차이를 밝히는 것은 매우 어렵다”고 설명한다. “지금까지 암 유발 요인을 찾는 것은 마치 속담처럼 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같았다.” 예를 들어, 특정 종류의 대장균(Escherichia coli) 외에도 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis)라는 장내 세균도 관련이 있을 수 있다.
문제는 이 세균이 대부분의 건강한 사람에게도 존재하며 아무런 해를 끼치지 않는다는 것이다. 담가르드 교수는 “건강한 사람의 장내에서 완전히 정상적인 구성 요소인 이 세균이 대장암에서 계속 발견되는 것은 역설적이다”며, “그래서 우리는 세균 내의 어떤 요소, 특히 바이러스가 이러한 차이를 설명하는 데 도움이 될 수 있는지 조사했다”고 말했다.
장내 박테리아 샘플에서 바이러스 검출
우리 장내 미생물에는 수십억 개의 바이러스가 존재한다는 것은 이미 알려진 사실이다. 하지만 이 바이러스들은 우리를 감염시키지는 않고, 박테리아를 감염시키는 데 특화되어 있다. 이러한 박테리오파지 감염은 장내 박테리아의 행동과 생리를 변화시킬 수 있으며, 따라서 대장암의 잠재적 유발 요인이 될 수 있다.
담가르드와 그의 연구팀은 먼저 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis)에 의한 심각한 감염을 경험한 583명의 환자를 대상으로 이러한 현상이 나타나는지 조사했다. 이 환자들 중 일부는 몇 주 후 대장암이 발병했습니다. 연구팀은 감염 기간 실험 대상자들에게서 채취한 박테리아 샘플을 분석하고, 분리된 박테리아의 DNA에서 바이러스 흔적을 찾았다.
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| ▲ 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis)는 바이러스 감염을 통해 대장암의 원인이 될 수 있다. 사진은 현미경으로 관찰한 염색된 세균이다. © CDC/ V.R. Dowell |
미지의 박테리오파지 감염
연구팀은 찾던 것: 감염 후 대장암이 발생한 환자들에게서 FU와 ODE라는 두 가지 미지의 박테리오파지의 유전적 흔적이 발견된 것이다. 담가르드와 그의 동료들은 "이들은 카우도비리세테(Caudoviriceten) 바이러스 계열에 속하는, 이전에 알려지지 않았던 두 가지 다른 계통에 속한다"고 보고했다. 두 박테리오파지 모두 암이 없는 대조군에 비해 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis) 샘플에서 유의미하게 더 많이 발견됐다.
담가르드는 "이것은 더 큰 데이터 세트에서 검증할 수 있는 구체적인 출발점을 제공했다"고 설명하며, "완전히 독립적인 데이터에서도 이러한 상관관계가 재현되는지 확인하는 것이 중요했다"고 덧붙였다. 이를 위해 담가르드와 그의 연구팀은 독일, 프랑스, 오스트리아, 일본, 중국, 미국에서 대장암 환자와 비환자 877명의 대변 샘플에서 얻은 게놈 데이터를 분석했다.
실제로, 이 샘플들에서도 두 가지 미지의 바이러스가 발견되었으며, 역시 주로 대장암 환자에게서 발견되었다. "대장암 환자들은 대조군에 비해 박테리오파지 FU 또는 두 종류의 박테리오파지가 검출되는 빈도가 두 배 더 높았다. 또한 박테리오파지 ODE는 1.7배 더 자주 검출되었다"고 연구진은 보고했다. "따라서 본 연구는 대장암 특이적인 박테리아와 바이러스 간의 상호작용을 밝혀낸 최초의 연구다.”
상관관계일까, 인과관계일까?
현재로서는 대장암과 바이러스에 감염된 장내 세균 사이에 놀라운 우연의 일치가 있는 것으로 보인다. 담가르드 박사는 "바이러스가 직접적인 인과관계를 갖는지, 아니면 단순히 장내 다른 무언가가 변했다는 신호인지는 아직 알 수 없다"고 말했다.
하지만 인과관계를 시사하는 몇 가지 단서가 있다. 실험실 연구에서는 이러한 바이러스 감염이 박테로이데스(Bacteroides) 속 세균의 100개 이상의 유전자 활동을 변화시킨다는 사실이 이미 밝혀졌다. 담가르드 박사 연구팀은 "이른바 *용균성 전환(lysogenic conversion)은 감염된 세균의 생리적 기능을 변화시킨다. 대장암의 맥락에서 이러한 표현형 변화는 세균의 병원성 잠재력에도 영향을 미칠 수 있다"고 추측한다.
*용균성:세균을 숙주로 삼아 증식하는 박테리오파지의 생활사 중에서 숙주를 감염시킨 직후 파지 DNA로부터 새로운 파지를 생성하고, 생성된 파지들이 세포 용해(Cell lysis)에 의해 세포밖으로 방출되고, 다른 세포를 감염시켜 증식하는 과정
추가 실험 진행 중
연구진은 실험실 실험을 통해 이러한 가설이 사실인지 추가적으로 조사하고 있다. "우리는 인공 장(腸) 모델에서 바이러스에 감염된 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis) 박테리아를 배양하여 장 조직, 바이러스, 박테리아 간의 상호작용을 연구하고 있다"고 연구진은 밝혔다. 또한, 장내 미생물총에 박테리오파지를 특이적으로 주입하는 쥐 실험도 계획 중이다.
만약 이러한 연관성이 확인된다면, 새로 발견된 바이러스는 대장암 발병 위험이 높은 사람을 식별하는 데에도 도움이 될 수 있다. 담가르드(Damgaard) 연구팀은 초기 실험에서 이러한 바이러스 염기서열을 가진 대변 샘플을 이용해 대장암 환자의 약 40%를 식별하는 데 성공했다.
참고: Communications Medicine, 2026; doi: 10.1038/s43856-026-01403-1
출처: University of Southern Denmark, Communications Medicine
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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