‘대장암 균’은 입안에서는 정상이다

입안에 사는 세균 이름을 대보라고 하면 대개 Streptococcus가 나오거나 어깨를 으쓱하는 대답이 돌아옵니다. Fusobacterium을 대는 사람은 거의 없습니다. 그런데 오늘 밤 이 하나에서 치태를 긁어 현미경 아래 놓는다면, 아주 높은 확률로 보게 될 것이 바로 그들입니다. 길고 가늘고 양 끝이 물레가락처럼 뾰족한 막대입니다. Fusus는 라틴어로 물레가락입니다. 이름은 그게 전부이고, 어쩌면 이 무리에 대해 말해진 가장 정직한 것일지도 모릅니다. 이어지는 언론 보도 대부분이 너무 너그럽거나 너무 무섭기 때문입니다.

Fusobacteriota란 무엇인가

Fusobacteriota는 그람음성이고 절대혐기성이며 대개 방추 모양인 세균들의 문이고, 사람과 관련해 가장 잘 알려진 구성원들은 구강의 Fusobacterium 속에 속합니다.

문은 세균 계통수의 아주 넓은 가지입니다. 강과 목과 과와 속의 위 단계입니다. 그러니 이것은 세균 하나가 아닙니다. 생명의 팔 하나 전체이고, 언론을 독차지하는 종인 Fusobacterium nucleatum은 그 위의 잔가지 하나입니다. 그 규모를 염두에 두십시오. 이 생물에 관한 거의 모든 혼동은 잔가지를 팔로 착각하는 데서 옵니다.

몸속 어디에 사는가

주로 입입니다. 혀만도 아니고 치아만도 아니고, 건축 전체입니다. 치태, 잇몸이 치아를 만나는 치은열구, 편도, 목구멍입니다. Dewhirst 연구진이 Journal of Bacteriology를 위해 사람 구강 미생물의 첫 정리된 지도를 만들었을 때 13개 문에 걸쳐 619개 구강 분류군을 목록으로 만들었고, 따로 16S rRNA 유전자 클론 36,043개를 분석했으며, 당시 표기로 Fusobacteria가 그 13개 가운데 하나였습니다 ².

입 아래로 내려가면 그림이 달라집니다. 건강한 사람의 하부 장에서 Fusobacterium nucleatum은 드물다고 설명됩니다 ⁹. 장에도 태반에도 혈류에도 농양에도 나타나기는 합니다. 다만 상주자가 아니라 나그네로서입니다. 여기서는 상주자이고 저기서는 방문자라는 그 구분이 결국 이 이야기 전체의 열쇠입니다.

우리에게 해주는 일

두 가지이고, 각각이 얼마나 강한지에 대해 정확하고 싶습니다.

치태 군집을 하나로 붙들어 둡니다. 치태는 뭉개진 얼룩이 아닙니다. 초기 정착자가 먼저 오고 후기 혐기성균이 마지막에 오는 차례로 조립되며, 서로 다른 종의 세포들 사이 물리적 거리가 애초에 무엇이 자랄 수 있는지를 좌우합니다 ³. Fusobacterium nucleatum은 그 차례의 한가운데 앉아 유난히 넓은 범위의 짝과 결합합니다. 여러 종으로 이루어진 치아 생물막을 안정시키는 생물학적 다리를 만든다고 설명되었고, 그 능력의 일부는 갈락토스에 민감한 Fap2라는 부착소로 추적되었습니다 ¹¹. 안정되고 질서 잡힌 군집이 바로 건강한 입안입니다. 연결자를 빼내면 더 깨끗한 입을 얻는 것이 아니라, 다르고 덜 예측 가능한 입을 얻습니다.

잇몸 자신의 항생물질을 준비시키는 것으로 보입니다. Infection and Immunity에 발표된 연구에서 F. nucleatum의 세포벽 추출물은 배양한 잇몸 상피세포에서 사람 베타디펜신 2 — 잇몸이 스스로 만드는 항균 펩타이드 — 를 2시간에서 4시간 안에 켰습니다. 치주 병원균 Porphyromonas gingivalis의 세포벽 추출물은 그러지 않았습니다. 같은 논문은 염증이 없는 잇몸 검체 15개 가운데 14개에서 베타디펜신 2 전령 RNA를 찾았습니다 ⁴. 저자들 자신의 해석은 공생 생물이 상피 장벽을 온전히 지키는 데 역할을 한다는 것이었습니다.

이제 단서를 소리 내어 말하겠습니다. 발견 자체보다 중요하기 때문입니다. 이 둘 어느 쪽도 건강 주장이 아닙니다. Fusobacterium이 많으면 입이 더 건강해진다는 것을 보인 사람은 아무도 없고, 이것을 프로바이오틱스로 파는 사람도 없으며 거기에는 그럴 만한 이유가 있습니다. 근거가 뒷받침하는 것은 더 좁고 더 흥미롭습니다. 이 생물은 몰래 들어온 침입자가 아니라 정상적인 입안의 구조적이고 신호적인 일부라는 것입니다.

우리를 상대로 하는 일

같은 생물이 틀린 곳에 있으면 정말로 위험합니다.

입안에서는 오래전부터 치주 질환의 참여자로 알려져 있습니다. 입 밖에서는 Current Opinion in Microbiology의 한 리뷰가 이 균과 임신 부작용, 염증성 장질환, 충수염, 심혈관 질환, 호흡기 감염, 그리고 목 감염이 목정맥으로 번지는 르미에르 증후군의 연관을 목록으로 정리합니다 ¹⁰. 생쥐에서 fap2 유전자가 망가진 F. nucleatum 균주는 정상 균주와 견주어 태반 정착이 2-log 줄었고, 이것은 이 균이 절대 있어서는 안 될 곳에 어떻게 닿는지를 알려주는 단서입니다 ¹¹.

그리고 대장이 있습니다. 2012년 두 연구진이 서로 독립적으로 다른 방법을 써서 Genome Research의 같은 호에 발표했습니다. Castellarin 연구진은 RNA 시퀀싱으로 종양 조직에 Fusobacterium이 과다하게 있음을 찾아냈고 대상자 99명에 걸친 정량 PCR로 확인했으며, p = 2.5 × 10⁻⁶이었습니다 ⁵. Kostic 연구진은 종양과 정상 조직 9쌍의 전장 유전체 서열에서 출발해 암종과 정상 95쌍에서 그 과다를 확인했고, 형광 현미경으로 종양 안에 있는 세균을 보았습니다 ⁶. 두 실험실이 반대 방향에서 같은 자리에 이르렀다면 그 발견은 대개 진짜입니다.

한 해 뒤 기전이 나왔습니다. Rubinstein 연구진은 F. nucleatum의 FadA 부착소가 사람 세포의 E-카드헤린에 붙어 베타카테닌 신호를 활성화하고 대장암 세포의 증식을 자극한다는 것을 보였습니다. E-카드헤린 위의 결합 자리는 아미노산 11개 구간에 대응하고, 그 구간을 본뜬 합성 펩타이드가 효과를 없앴습니다. 선종과 선암 환자의 대장 조직에서 fadA 유전자 수준은 정상인보다 10배에서 100배 넘게 높았습니다 ⁷.

그리고 Science에서 Bullman 연구진은 이 세균이 뒤에 남지 않는다는 것을 찾아냈습니다. 종양과 함께 멀리 떨어진 간 전이로 옮겨 갔고, 사람 종양을 생쥐에 잇따라 계대하는 동안 살아남았으며, 그 생쥐를 항생제 메트로니다졸로 치료하자 세균 부하와 암세포 증식, 전체 종양 성장이 줄었습니다 ⁸.

그 마지막 결과가 가장 자주 잘못 인용되는 것입니다. 사람 종양을 이식한 생쥐였습니다. 시험을 돌릴 이유이지 누군가 그대로 행동할 치료가 아닙니다.

이름 — 새것과 옛것

얼마 전까지 문이라는 계급은 세균 명명 규약에 아예 들어 있지 않았고, 그래서 교과서들이 수십 년 동안 비공식 이름을 실었습니다. 그것이 바뀌어 2021년에 Oren과 Garrity가 원핵생물 42개 문의 공식 이름과 기재를 한꺼번에 발표했습니다 ¹. Fusobacteriota가 현행 이름입니다. Fusobacteria는 더 오래된 표기이고 동의어로 남아 있으며, NCBI 분류는 같은 항목에 두 이름을 함께 싣고 있으므로 어느 단어를 쓴 논문이든 같은 생물을 말하는 것입니다.

근거가 말하지 않는 것

이 문에 관한 보도 대부분이 어긋나는 자리가 여기입니다.

2024년 Nature에 쓴 연구진이 F. nucleatum 유전체 135개를 완성했습니다. 암이 없는 사람의 입에서 얻은 균주 80개와, 대장암 환자 51명의 종양에서 배양한 균주 55개입니다. 이들이 찾은 것은 갈라짐이었습니다. 오랫동안 하나로 다뤄진 아종 animalis는 사실 두 갈래이고, 그중 하나만 종양이라는 자리를 지배합니다. 그 양상은 환자 116명의 종양 조직에서도, 대장암 환자 627명과 건강한 사람 619명을 견준 대변 메타유전체에서도 유지되었습니다 ⁹.

그러니 "Fusobacterium이 대장암을 일으킨다"는 참이라기에는 너무 거칩니다. 정확한 문장은 더 길고 덜 시원합니다. 장에서 살아남기 위한 특정 유전자를 지닌 하나의 하위 계통이 대장 종양에서 많아지고, 그 성장에 기여할 법하며, 대부분의 사람이 입안에 지닌 Fusobacterium 가운데 작은 몫을 차지한다는 것입니다.

이것을 재는 소비자용 검사는 없습니다. 이것을 움직인다고 밝혀진 식단도 없습니다. 그리고 평범한 칫솔질과 치실과 치과를 넘어 자기 치태를 더 세게 공격하는 일이, 건강한 입에서 이 문이 붙들어 주는 군집을 흐트러뜨리는 것 말고 무언가를 한다는 근거도 없습니다 ³. 가져갈 것은 세균에 대한 두려움이 아닙니다. 어떤 미생물인지만큼이나 그것이 어디에 사는지가 중요할 수 있다는 것입니다.