KR102183389B1 - 세균 메타게놈 분석을 통한 염증성장염 진단 방법 - Google Patents

세균 메타게놈 분석을 통한 염증성장염 진단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인체 유래물에 존재하는 세균 및 세균유래 소포 메타게놈 분석을 통해 궤양성대장염 및 크론병 등의 염증성장염 발생 및 원인인자를 예측하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 대변에 존재하는 세균 및 세균유래 소포에 존재하는 메타게놈 염기서열을 분석하여 염증성장염 원인인자 및 발생 위험도를 진단하기 위한 방법에 관한 것이다. 장내에는 수조개의 세균이 존재하고, 정보교환을 위해 세포밖으로 소포를 분비하는데, 세균인 경우에는 대장 상피세포로 흡수되지 않지만, 세균에서 분비된 소포는 점막을 통과하여 대장 상피세포로 흡수되어 염증 발생을 증가 혹은 감소시킬 수 있는데, 본 발명은 인체 유래물에 존재하는 세균 및 세균유래 소포의 유전자 메타게놈 염기서열 분석을 통해 염증성장염 발생 위험도 및 원인인자를 진단하기 위한 방법으로 유용하게 이용할 수 있다. 또한, 염증성장염 발병 후에도 조기진단 할 수 있고, 염증성장염 발병을 낮추고, 치료효과를 높일 수 있다.

Description

세균 메타게놈 분석을 통한 염증성장염 진단 방법{Method for diagnosis of inflammatory bowel disease using analysis of bacteria metagenome}
본 발명은 세균 메타게놈 분석을 통해 염증성장염을 진단하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피검자 유래 샘플을 이용해 세균 메타게놈 분석을 수행하여 특정 세균 또는 세균유래 소포의 함량 증감을 분석함으로써 궤양성대장염 및 크론병 등의 염증성장염을 진단하는 방법에 관한 것이다.
염증성장염(inflammatory bowel disease, IBD)은 장관에 발생하는 만성적인 염증질환을 가리키며, 장의 염증질환 중에서 원인이 불분명한 궤양성대장염(ulcerative colitis) 및 크론병(Crohn’s disease)이 대표적인 질환이다. 염증성장염을 진단하기 위한 가장 근간이 되는 검사는 내시경검사로서 장에 발생하는 염증질환 진단 및 감별에 필수적인 정보를 제공한다.
궤양성대장염은 결장 및 직장에 발생하는 염증과 궤양을 특징으로 하는 질환으로서 질병의 원인은 현재까지 불명확한 상황이다. 크론병은 구강에서 항문까지의 소화기관에 발생하는 아직까지 원인이 불분명한 만성 염증성 장질횐이다. 염증성장염은 북아메리카와 유럽이 다른 지역보다 유병률이 높고, 2015년 통계에 의하면 궤양성대장염과 크론병 유병률은 전세계적으로 약 천 이백만명이 앓고 있으면, 매년 인구 10만명 당 1-20명이 발생하고 있다고 알려져 있다.
한편, 인체에 공생하는 미생물은 100조에 이르러 인간 세포보다 10배 많으며, 미생물의 유전자수는 인간 유전자수의 100배가 넘는 것으로 알려지고 있다. 미생물총(microbiota 혹은 microbiome)은 주어진 거주지에 존재하는 세균(bacteria), 고세균(archaea), 진핵생물(eukarya)을 포함한 미생물 군집(microbial community)을 말하고, 장내 미생물총은 사람의 생리현상에 중요한 역할을 하며, 인체 세포와 상호작용을 통해 인간의 건강과 질병에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 우리 몸에 공생하는 세균은 다른 세포로의 유전자, 단백질 등의 정보를 교환하기 위하여 나노미터 크기의 소포(vesicle)를 분비한다. 점막은 200 나노미터(nm) 크기 이상의 입자는 통과할 수 없는 물리적인 방어막을 형성하여 점막에 공생하는 세균인 경우에는 점막을 통과하지 못하지만, 세균 유래 소포는 크기가 대개 100 나노미터 크기 이하라서 비교적 자유롭게 점막을 통화하여 우리 몸에 흡수된다.
환경 유전체학이라고도 불리는 메타게놈학은 환경에서 채취한 샘플에서 얻은 메타게놈 자료에 대한 분석학이라고 할 수 있다(국내공개특허 제2011-073049호). 최근 16s 리보솜 RNA(16s rRNA) 염기서열을 기반으로 한 방법으로 인간의 미생물총의 세균 구성을 목록화하는 것이 가능해졌으며, 16s 리보솜 RNA의 유전자인 16s rDNA 염기서열을 차세대 염기서열분석 (next generation sequencing, NGS) platform을 이용하여 분석한다. 그러나 염증성장염 발병에 있어서, 대변과 같은 인체 유래물에서 세균 및 세균 유래 소포를 분리하여 세균 유래 소포에 존재하는 메타게놈 분석을 통해 대장용종 및 염증성장염 등의 염증성장염의 원인인자를 동정하여 염증성장염을 진단하는 방법에 대해서는 보고된 바가 없다.
본 발명자들은 궤양성대장염 및 크론병 등의 염증성장염을 진단하기 위하여, 피검자 유래 샘플인 대변을 이용해 세균 및 세균 유래 소포로부터 유전자를 추출하고 이에 대하여 메타게놈 분석을 수행하였으며, 그 결과 궤양성대장염 및 크론병 등의 염증성장염의 원인인자로 작용할 수 있는 세균 및 세균 유래 소포를 동정하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 세균 또는 세균 유래 소포에 존재하는 유전자에 대한 메타게놈 분석을 통해 염증성장염을 진단하기 위한 정보제공방법, 염증성장염 진단방법, 및 염증성장염 발병 위험도 예측방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 진단방법을 제공한다 :
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염의 발병 위험도 예측방법을 제공한다 :
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), RF39, 엔테로박테리아레스(Enterobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 코리오박테리움목(Coriobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 목(order) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), S24-7, 프레보텔라과(Prevotellaceae), 엔테로박테리아시에(Enterobacteriaceae), 모지박테리아시에(Mogibacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 코리네박테리움(Corynebacterium), 시트로박터(Citrobacter), 로티아(Rothia), 프레보텔라(Prevotella), SMB53, 비피도박테리움(Bifidobacterium), 엑티노마이세스(Actinomyces), 오스실로스피라(Oscillospira), 콜린셀라(Collinsella), 베일로넬라(Veillonella), 도레아(Dorea), 에그게르텔라(Eggerthella), 및 루미노코커스(Ruminococcus)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 일구현예로, 상기 정상인 및 피검자 샘플은 대변이고,
상기 (c) 단계에서, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균,
알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균,
리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), RF39, 엔테로박테리아레스(Enterobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 코리오박테리움목(Coriobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균,
옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), S24-7, 프레보텔라과(Prevotellaceae), 엔테로박테리아시에(Enterobacteriaceae), 모지박테리아시에(Mogibacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 코리네박테리움(Corynebacterium), 시트로박터(Citrobacter), 로티아(Rothia), 프레보텔라(Prevotella), SMB53, 비피도박테리움(Bifidobacterium), 엑티노마이세스(Actinomyces), 오스실로스피라(Oscillospira), 콜린셀라(Collinsella), 베일로넬라(Veillonella), 도레아(Dorea), 에그게르텔라(Eggerthella), 및 루미노코커스(Ruminococcus)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량 증감을 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여,
코리오박테리아(Coriobacteriia) 강(class) 세균,
코리오박테리움목(Coriobacteriales), 및 비피도박테리움목(Bifidobacteriales) 목(order) 세균,
비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균, 또는
비피도박테리움(Bifidobacterium), 엑티노마이세스(Actinomyces), 오스실로스피라(Oscillospira), 콜린셀라(Collinsella), 베일로넬라(Veillonella), 도레아(Dorea), 에그게르텔라(Eggerthella), 및 루미노코커스(Ruminococcus)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량이 증가되어 있는 경우 궤양성대장염으로 진단할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균,
알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 및 감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균,
리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), RF39, 및 엔테로박테리아레스(Enterobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균,
옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), S24-7, 프레보텔라과(Prevotellaceae), 엔테로박테리아시에(Enterobacteriaceae), 및 모지박테리아시에(Mogibacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 코리네박테리움(Corynebacterium), 시트로박터(Citrobacter), 로티아(Rothia), 프레보텔라(Prevotella), 및 SMB53로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량이 감소되어 있는 경우 궤양성대장염으로 진단할 수 있다.
상기와 같은 본발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 진단방법을 제공한다 :
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염의 발병 위험도 예측방법을 제공한다:
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 아르마티모나스문(Armatimonadetes)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 리조비움목(Rhizobiales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 나이세리아레스(Neisseriales), 로도피릴라레스(Rhodospirillales), 스트렙토피타(Streptophyta), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 바실라레스(Bacillales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 악티노마이세탈레스(Actinomycetales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 및 비피도박테리움목(Bifidobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 아세토박테라시에(Acetobacteraceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 할로모나다시에(Halomonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 스트렙토코카시에(Streptococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 파라코커스(Paracoccus), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로테우스(Proteus), 나이세리아(Neisseria), 로티아(Rothia), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 코리네박테리움(Corynebacterium), 푸조박테리움(Fusobacterium), 스트렙토코커스(Streptococcus), 로도코커스(Rhodococcus), 클렙시엘라(Klebsiella), 블라우티아(Blautia), 펩토니필러스(Peptoniphilus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 도레아(Dorea), 콜린셀라(Collinsella), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 일구현예로, 상기 정상인 및 피검자 샘플은 대변이고,
상기 (c) 단계에서, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 아르마티모나스문(Armatimonadetes)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포,
스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 리조비움목(Rhizobiales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 나이세리아레스(Neisseriales), 로도피릴라레스(Rhodospirillales), 스트렙토피타(Streptophyta), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 바실라레스(Bacillales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 악티노마이세탈레스(Actinomycetales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 및 비피도박테리움목(Bifidobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 아세토박테라시에(Acetobacteraceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 할로모나다시에(Halomonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 스트렙토코카시에(Streptococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 파라코커스(Paracoccus), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로테우스(Proteus), 나이세리아(Neisseria), 로티아(Rothia), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 코리네박테리움(Corynebacterium), 푸조박테리움(Fusobacterium), 스트렙토코커스(Streptococcus), 로도코커스(Rhodococcus), 클렙시엘라(Klebsiella), 블라우티아(Blautia), 펩토니필러스(Peptoniphilus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 도레아(Dorea), 콜린셀라(Collinsella), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여,
아르마티모나스문(Armatimonadetes) 문(phylum) 세균 유래 소포,
에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales) 및 비피도박테리움목(Bifidobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
노카르디아시에(Nocardiaceae), 스트렙토코카시에(Streptococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
스트렙토코커스(Streptococcus), 로도코커스(Rhodococcus), 클렙시엘라(Klebsiella), 블라우티아(Blautia), 펩토니필러스(Peptoniphilus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 도레아(Dorea), 콜린셀라(Collinsella), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있는 경우 궤양성대장염으로 진단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여,
테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포,
스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 및 푸조박테리아(Fusobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 리조비움목(Rhizobiales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 나이세리아레스(Neisseriales), 로도피릴라레스(Rhodospirillales), 스트렙토피타(Streptophyta), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 바실라레스(Bacillales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 악티노마이세탈레스(Actinomycetales), 및 푸조박테리알레스(Fusobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 아세토박테라시에(Acetobacteraceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 할로모나다시에(Halomonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 및 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 파라코커스(Paracoccus), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로테우스(Proteus), 나이세리아(Neisseria), 로티아(Rothia), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 코리네박테리움(Corynebacterium), 및 푸조박테리움(Fusobacterium)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우 궤양성대장염으로 진단할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 크론병 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 크론병 진단방법을 제공한다:
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 크론병의 발병 위험도 예측방법을 제공한다:
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 남세균문(Cyanobacteria), 테네리쿠테스(Tenericutes), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 TM7로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 및 TM7-3로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 스트렙토피타(Streptophyta), RF39, 유산균목(Lactobacillales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 게멜라레스(Gemellales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 목(order) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 류코노스토카시에(Leuconostocaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(라크노스피라(Lachnospira)ceae), 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae), 제멜라시에(Gemellaceae), 및 에우박테리아시에(Eubacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 슈도모나스(Pseudomonas), 아시네토박터(Acinetobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 프레보텔라(Prevotella), 라크노스피라(Lachnospira), 로티아(Rothia), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 블라우티아(Blautia), 엑티노마이세스(Actinomyces), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 도레아(Dorea)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 일구현예로, 상기 정상인 및 피검자 샘플은 대변이고,
상기 (c) 단계에서, 남세균문(Cyanobacteria), 테네리쿠테스(Tenericutes), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 TM7로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균,
알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 및 TM7-3로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균,
슈도모나달레스(Pseudomonadales), 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 스트렙토피타(Streptophyta), RF39, 유산균목(Lactobacillales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 게멜라레스(Gemellales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균,
슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 류코노스토카시에(Leuconostocaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(라크노스피라(Lachnospira)ceae), 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae), 제멜라시에(Gemellaceae), 및 에우박테리아시에(Eubacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 슈도모나스(Pseudomonas), 아시네토박터(Acinetobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 프레보텔라(Prevotella), 라크노스피라(Lachnospira), 로티아(Rothia), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 블라우티아(Blautia), 엑티노마이세스(Actinomyces), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 도레아(Dorea)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량 증감을 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여,
TM7 문(phylum) 세균,
TM7-3 강(class) 세균,
유산균목(Lactobacillales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 게멜라레스(Gemellales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균,
비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(라크노스피라(Lachnospira)ceae), 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae), 제멜라시에(Gemellaceae), 및 유박테리아시에(Eubacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균, 또는
비피도박테리움(Bifidobacterium), 블라우티아(Blautia), 엑티노마이세스(Actinomyces), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 도레아(Dorea)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량이 증가되어 있는 경우 크론병으로 진단할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여,
남세균문(Cyanobacteria), 테네리쿠테스(Tenericutes), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균,
알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 및 몰리쿠테스강(Mollicutes)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균,
슈도모나달레스(Pseudomonadales), 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 스트렙토피타(Streptophyta), 및 RF39로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균,
도모나다시에(Pseudomonadaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 및 류코노스토카시에(Leuconostocaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 슈도모나스(Pseudomonas), 아시네토박터(Acinetobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 프레보텔라(Prevotella), 라크노스피라(Lachnospira), 로티아(Rothia), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 및 페칼리박테리움(Faecalibacterium)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량이 감소되어 있는 경우 크론병으로 진단할 수 있다.
상기와 같은 본발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 크론병 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 크론병 진단방법을 제공한다 :
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 크론병의 발병 위험도 예측방법을 제공한다:
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 악티노박테리아(Actinobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 클로로플라스트(Chloroplast), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 코리오박테리아(Coriobacteriia), 및 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 나이세리아레스(Neisseriales), 리조비움목(Rhizobiales), 스트렙토피타(Streptophyta), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 포르피로모나다시에(Porphyromonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 및 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 시트로박터(Citrobacter), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 파라코커스(Paracoccus), 프로테우스(Proteus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 할로모나스(Halomonas), 나이세리아(Neisseria), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 로티아(Rothia), 슈도모나스(Pseudomonas), 바실러스(Bacillus), 푸조박테리움(Fusobacterium), 락토코쿠스(Lactococcus), 로즈뷰리아(Roseburia), 프레보텔라(Prevotella), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 오스실로스피라(Oscillospira), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 로도코커스(Rhodococcus), 블라우티아(Blautia), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 콜린셀라(Collinsella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 크론병을 진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 일구현예로, 상기 정상인 및 피검자 샘플은 대변이고,
상기 (c) 단계에서, 상기 (c) 단계에서, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 악티노박테리아(Actinobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포,
스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 클로로플라스트(Chloroplast), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 코리오박테리아(Coriobacteriia), 및 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 나이세리아레스(Neisseriales), 리조비움목(Rhizobiales), 스트렙토피타(Streptophyta), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 포르피로모나다시에(Porphyromonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 및 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 시트로박터(Citrobacter), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 파라코커스(Paracoccus), 프로테우스(Proteus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 할로모나스(Halomonas), 나이세리아(Neisseria), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 로티아(Rothia), 슈도모나스(Pseudomonas), 바실러스(Bacillus), 푸조박테리움(Fusobacterium), 락토코쿠스(Lactococcus), 로즈뷰리아(Roseburia), 프레보텔라(Prevotella), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 오스실로스피라(Oscillospira), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 로도코커스(Rhodococcus), 블라우티아(Blautia), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 콜린셀라(Collinsella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여,
악티노박테리아(Actinobacteria) 문(phylum) 세균 유래 소포,
코리오박테리아(Coriobacteriia), 및 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
산토모나다레스(Xanthomonadales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 및 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
오스실로스피라(Oscillospira), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 로도코커스(Rhodococcus), 블라우티아(Blautia), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 콜린셀라(Collinsella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있는 경우 크론병으로 진단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 정상인 유래 샘플과 비교하여,
테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포,
스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 클로로플라스트(Chloroplast), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 및 플라보박테리아(Flavobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 나이세리아레스(Neisseriales), 리조비움목(Rhizobiales), 스트렙토피타(Streptophyta), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 및 플라보박테리아레스(Flavobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 포르피로모나다시에(Porphyromonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 및 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
쿠프리아비두스(Cupriavidus), 시트로박터(Citrobacter), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 파라코커스(Paracoccus), 프로테우스(Proteus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 할로모나스(Halomonas), 나이세리아(Neisseria), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 로티아(Rothia), 슈도모나스(Pseudomonas), 바실러스(Bacillus), 푸조박테리움(Fusobacterium), 락토코쿠스(Lactococcus), 로즈뷰리아(Roseburia), 프레보텔라(Prevotella), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 및 코리네박테리움(Corynebacterium)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우 크론병으로 진단할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 및 크론병의 감별진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염환자 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 및 크론병의 감별진단방법을 제공한다 :
(a) 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염환자 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 및 크론병의 발병 위험도 예측방법을 제공한다 :
(a) 피검자 샘플에서 분리한 세균으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염환자 유래 샘플과 세균의 함량 증감을 비교하는 단계.
본 발명의 일 구현예로, 상기 (c) 단계에서 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염 및 크론병을 감별진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서 프레보텔라(Prevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 및 클렙시엘라(Klebsiella)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염 및 크론병을 감별진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 일구현예로, 상기 피검자 샘플은 대변이고,
상기 (c) 단계에서, 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균, 또는
프레보텔라(Prevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 및 클렙시엘라(Klebsiella)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량 증감을 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 궤양성대장염환자 유래 샘플과 비교하여,
클렙시엘라(Klebsiella) 속(genus) 세균의 함량이 증가되어 있는 경우 크론병으로 감별진단할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 궤양성대장염환자 유래 샘플과 비교하여,
프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균, 또는
프레보텔라(Prevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 및 페칼리박테리움(Faecalibacterium)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균의 함량이 감소되어 있는 경우 크론병으로 감별진단할 수 있다.
상기와 같은 본발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 및 크론병의 감별진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 피검자 샘플에서 분리한 소포으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염환자 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 및 크론병의 감별진단방법을 제공한다 :
(a) 피검자 샘플에서 분리한 소포으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염환자 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 궤양성대장염 및 크론병의 발병 위험도 예측방법을 제공한다 :
(a) 피검자 샘플에서 분리한 소포으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염환자 유래 샘플과 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
본 발명의 일 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염 및 크론병을 감별진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 프레보텔라(Prevotella), 및 에그게르텔라(Eggerthella)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량 증감을 대변에서 비교하여 궤양성대장염 및 크론병을 감별진단하는 것일 수 있다.
본 발명의 일구현예로, 상기 피검자 샘플은 대변이고,
상기 (c) 단계에서, 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균 유래 소포, 또는
프레보텔라(Prevotella), 및 에그게르텔라(Eggerthella)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 궤양성대장염환자 유래 샘플과 비교하여,
에그게르텔라(Eggerthella) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있는 경우 크론병으로 감별진단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 (c) 단계에서, 궤양성대장염환자 유래 샘플과 비교하여,
프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균 유래 소포, 또는
프레보텔라(Prevotella) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우 크론병으로 감별진단할 수 있다.
환경에 존재하는 세균에서 분비되는 소포는 체내에 흡수되어 염증 및 암 발생에 직접적인 영향을 미칠 수 있으며, 염증성장염은 증상이 나타나기 전 조기진단이 어려워 효율적인 치료가 어려운 실정이다. 이에, 본 발명에 따른 인체 유래 샘플을 이용한 세균 또는 세균 유래 소포의 메타게놈 분석을 통해 염증성장염의 원인인자 및 발병의 위험도를 미리 예측함으로써 염증성장염의 위험군을 조기에 진단 및 예측가능하며, 또한 적절한 관리를 통해 발병 시기를 늦추거나 발병을 예방할 수 있다. 또한, 상기 분석을 통하여 궤양성 대장염과 크론병을 감별진단하는 마커로도 활용할 수 있다. 궁극적으로, 본 발명에 따르면 염증성장염의 발병 후에도 조기진단 할 수 있어 염증성장염의 발병률을 낮추고 치료효과를 높일 수 있을 뿐 아니라, 염증성장염으로 진단받은 환자에서 메타게놈 분석을 통해 원인인자를 예측하여, 원인인자에 대한 노출을 피함으로써 염증성장염의 경과를 좋게 하거나, 재발을 막을 수 있다는 장점이 있다.
도 1a 및 1b은 체내에서 세균 유래 소포의 분포양상을 평가하기 위한 것으로, 도 1a는 마우스에 장내 세균(Bacteria) 및 세균 유래 소포(EV)를 구강으로 투여한 후 시간별(0, 5min, 3h, 6h, 및 12h)로 이들의 분포양상을 촬영한 사진이고, 도 1b는 마우스에 장내 세균(Bacteria) 및 세균 유래 소포(EV)를 구강으로 투여하고 12시간 후 소변 및 다양한 장기(심장, 폐, 간, 신장, 비장, 지방조직, 및 근육)를 적출하여 상기 세균 및 소포의 분포양상을 촬영한 사진이다.
도 2는 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 문(phylum) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 3은 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 강(Class) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 4는 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 목(Order) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 5는 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 6은 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(Genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 7은 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 문(phylum) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 8은 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 강(Class) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 9는 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 목(Order) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 10은 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(Family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 11은 궤양성 대장염환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(Genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 12는 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 문(phylum) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 13은 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 강(Class) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 14는 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 목(Order) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 15는 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 16은 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(Genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 17은 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 문(phylum) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 18은 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 강(Class) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 19는 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 목(Order) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 20은 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(Family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 21은 크론병환자 및 정상인 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(Genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 22는 크론병환자 및 궤양성 대장염환자 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(Family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 23은 크론병환자 및 궤양성 대장염환자 대변에서 세균을 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(Genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균의 분포를 나타낸 결과이다.
도 24는 크론병환자 및 궤양성 대장염환자 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(Family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 25는 크론병환자 및 궤양성 대장염환자 대변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(Genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
본 발명은 세균 메타게놈 분석을 통해 염증성장염을 진단하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명자들은 피검자 유래 샘플을 이용해 세균 및 세균 유래 소포로부터 유전자를 추출하고 이에 대하여 메타게놈 분석을 수행하였으며, 궤양성대장염 및 크론병 등의 염증성장염의 원인인자로 작용할 수 있는 세균 및 세균 유래 소포를 동정하였다.
이에, 본 발명은 (a) 정상인 및 피검자 샘플에 존재하는 세균 또는 세균 유래 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균 또는 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하는 단계를 포함하는 궤양성대장염을 진단하기 위한 정보제공방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 정상인 및 피검자 샘플에 존재하는 세균 또는 세균 유래 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인 유래 샘플과 세균 또는 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하는 단계를 포함하는 크론병을 진단하기 위한 정보제공방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 피검자 샘플에 존재하는 세균 또는 세균 유래 소포의 함량 증감을 궤양성대장염 환자 유래 샘플과 비교하여 염증성 장염을 감별진단하기 위한 정보제공방법을 제공한다.
이 때, 상기 염증성 장염은 궤양성대장염 및 크론병일 수 있다.
이에, 본 발명은 (a) 피검자 샘플에서 분리한 세균 또는 세균 유래 소포으로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염환자 유래 샘플과 세균 또는 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하는 단계를 포함하는 궤양성대장염 및 크론병의 감별진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "염증성장염 진단" 이란 환자에 대하여 염증성장염이 발병할 가능성이 있는지, 염증성장염이 발병할 가능성이 상대적으로 높은지, 또는 염증성장염이 이미 발병하였는지 여부를 판별하는 것을 의미한다. 본 발명의 방법은 임의의 특정 환자에 대한 염증성장염 발병 위험도가 높은 환자로써 특별하고 적절한 관리를 통하여 발병 시기를 늦추거나 발병하지 않도록 하는데 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 염증성장염을 조기에 진단하여 가장 적절한 치료방식을 선택함으로써 치료를 결정하기 위해 임상적으로 사용될 수 있다. 본 발명에서 염증성장염은 바람직하게 궤양성대장염 및 크론병일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어, "메타게놈(metagenome)"이란 "군유전체"라고도 하며, 흙, 동물의 장 등 고립된 지역 내의 모든 바이러스, 세균, 곰팡이 등을 포함하는 유전체의 총합을 의미하는 것으로, 주로 배양이 되지 않는 미생물을 분석하기 위해서 서열분석기를 사용하여 한꺼번에 많은 미생물을 동정하는 것을 설명하는 유전체의 개념으로 쓰인다. 특히, 메타게놈은 한 종의 게놈 또는 유전체를 말하는 것이 아니라, 한 환경단위의 모든 종의 유전체로서 일종의 혼합유전체를 말한다. 이는 오믹스적으로 생물학이 발전하는 과정에서 한 종을 정의할 때 기능적으로 기존의 한 종뿐만 아니라, 다양한 종이 서로 상호작용하여 완전한 종을 만든다는 관점에서 나온 용어이다. 기술적으로는 빠른 서열분석법을 이용해서, 종에 관계없이 모든 DNA, RNA를 분석하여, 한 환경 내에서의 모든 종을 동정하고, 상호작용, 대사작용을 규명하는 기법의 대상이다. 본 발명에서는 바람직하게 혈청에서 분리한 세균 유래 소포를 이용하여 메타게놈 분석을 실시하였다.
본 발명에 있어서, 상기 정상인 샘플은 대변일 수 있으나, 이에 제한은 없다.
본 발명의 실시예에서는 정상인, 궤양성대장염 및 크론병 환자의 대변 내 세균 및 세균 유래 소포에 존재하는 유전자에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 궤양성대장염 및 크론병 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균 및 세균 유래 소포를 동정하였다.
이에, 본 발명의 실시예에서는 상기 세균에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 궤양성대장염환자 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균을 동정하였다(실시예 4 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 문 수준에서 분석한 결과, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria) 문 세균의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 강 수준에서 분석한 결과, 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia) 강 세균의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 목 수준에서 분석한 결과, 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), RF39, 엔테로박테리아레스(Enterobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 코리오박테리움목(Coriobacteriales) 목 세균의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), S24-7, 프레보텔라과(Prevotellaceae), 엔테로박테리아시에(Enterobacteriaceae), 모지박테리아시에(Mogibacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae) 과 세균의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 코리네박테리움(Corynebacterium), 시트로박터(Citrobacter), 로티아(Rothia), 프레보텔라(Prevotella), SMB53, 비피도박테리움(Bifidobacterium), 엑티노마이세스(Actinomyces), 오스실로스피라(Oscillospira), 콜린셀라(Collinsella), 베일로넬라(Veillonella), 도레아(Dorea), 에그게르텔라(Eggerthella), 및 루미노코커스(Ruminococcus) 속 세균의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 세균 유래 소포에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 궤양성대장염환자 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균 유래 소포를 동정하였다(실시예 5 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 문 수준에서 분석한 결과, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 아르마티모나스문(Armatimonadetes) 문 세균 유래 소포의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 강 수준에서 분석한 결과, 스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia) 강 세균 유래 소포의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 목 수준에서 분석한 결과, 로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 리조비움목(Rhizobiales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 나이세리아레스(Neisseriales), 로도피릴라레스(Rhodospirillales), 스트렙토피타(Streptophyta), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 바실라레스(Bacillales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 악티노마이세탈레스(Actinomycetales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 및 비피도박테리움목(Bifidobacteriales) 목 세균 유래 소포의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 아세토박테라시에(Acetobacteraceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 할로모나다시에(Halomonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 스트렙토코카시에(Streptococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae) 과 세균 유래 소포의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 파라코커스(Paracoccus), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로테우스(Proteus), 나이세리아(Neisseria), 로티아(Rothia), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 코리네박테리움(Corynebacterium), 푸조박테리움(Fusobacterium), 스트렙토코커스(Streptococcus), 로도코커스(Rhodococcus), 클렙시엘라(Klebsiella), 블라우티아(Blautia), 펩토니필러스(Peptoniphilus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 도레아(Dorea), 콜린셀라(Collinsella), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas) 속 세균 유래 소포의 함량이 궤양성대장염환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 세균에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 크론병 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균을 동정하였다(실시예 6 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 문 수준에서 분석한 결과, 남세균문(Cyanobacteria), 테네리쿠테스(Tenericutes), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 TM7 세균의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 강 수준에서 분석한 결과, 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 및 TM7-3 강 세균의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 목 수준에서 분석한 결과, 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 스트렙토피타(Streptophyta), RF39, 유산균목(Lactobacillales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 게멜라레스(Gemellales) 목 세균의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 류코노스토카시에(Leuconostocaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(라크노스피라(Lachnospira)ceae), 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae), 제멜라시에(Gemellaceae), 및 에우박테리아시에(Eubacteriaceae) 과 세균의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 슈도모나스(Pseudomonas), 아시네토박터(Acinetobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 프레보텔라(Prevotella), 라크노스피라(Lachnospira), 로티아(Rothia), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 블라우티아(Blautia), 엑티노마이세스(Actinomyces), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 도레아(Dorea) 속 세균의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 세균 유래 소포에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 크론병환자 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균 유래 소포를 동정하였다(실시예 7 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 문 수준에서 분석한 결과, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 악티노박테리아(Actinobacteria) 문 세균 유래 소포의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 강 수준에서 분석한 결과, 스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 클로로플라스트(Chloroplast), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 코리오박테리아(Coriobacteriia), 및 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi) 강 세균 유래 소포의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 목 수준에서 분석한 결과, 로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 나이세리아레스(Neisseriales), 리조비움목(Rhizobiales), 스트렙토피타(Streptophyta), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales) 목 세균 유래 소포의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 포르피로모나다시에(Porphyromonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 및 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae) 과 세균 유래 소포의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 시트로박터(Citrobacter), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 파라코커스(Paracoccus), 프로테우스(Proteus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 할로모나스(Halomonas), 나이세리아(Neisseria), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 로티아(Rothia), 슈도모나스(Pseudomonas), 바실러스(Bacillus), 푸조박테리움(Fusobacterium), 락토코쿠스(Lactococcus), 로즈뷰리아(Roseburia), 프레보텔라(Prevotella), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 오스실로스피라(Oscillospira), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 로도코커스(Rhodococcus), 블라우티아(Blautia), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 콜린셀라(Collinsella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas) 속 세균 유래 소포의 함량이 크론병환자와 정상인 사이에 유의한 차이가 있었다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 세균에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 궤양성대장염 및 크론병 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균을 동정하였다(실시예 8 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균의 함량이 크론병환자와 궤양성대장염환자 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 세균에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, 프레보텔라(Prevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 및 클렙시엘라(Klebsiella) 속 세균의 함량이 크론병환자와 궤양성대장염환자 사이에 유의한 차이가 있었다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 세균 유래 소포에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 궤양성대장염 및 크론병 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균 유래 소포를 동정하였다(실시예 9 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과(family) 세균 유래 소포의 함량이 크론병환자와 궤양성대장염환자 사이에 유의한 차이가 있었다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 대변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, 프레보텔라(Prevotella), 및 에그게르텔라(Eggerthella) 속 세균 유래 소포의 함량이 크론병환자와 궤양성대장염환자 사이에 유의한 차이가 있었다.
상기 실시예 결과를 통해 상기 동정된 세균 또는 세균 유래 소포의 분포 변수가 염증성장염 발생 예측에 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 장내 세균 및 세균 유래 소포의 체내 흡수, 분포, 및 배설 양상 분석
장내 세균과 세균 유래 소포가 위장관을 통해 전신적으로 흡수되는 지를 평가하기 위하여 다음과 같은 방법으로 실험을 수행하였다. 마우스의 위장에 형광으로 표지한 장내세균과 장내 세균 유래 소포를 각각 50 μg의 용량으로 위장관으로 투여하고 0분, 5분, 3시간, 6시간, 12시간 후에 형광을 측정하였다. 마우스 전체 이미지를 관찰한 결과, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 상기 세균(Bacteria)인 경우에는 전신적으로 흡수되지 않았지만, 세균 유래 소포(EV)인 경우에는, 투여 후 5분에 전신적으로 흡수되었고, 투여 3시간 후에는 방광에 형광이 진하게 관찰되어, 소포가 비뇨기계로 배설됨을 알 수 있었다. 또한, 소포는 투여 12시간까지 체내에 존재함을 알 수 있었다.
장내세균과 장내 세균유래 소포가 전신적으로 흡수된 후, 여러 장기로 침윤된 양상을 평가하기 위하여, 형광으로 표지한 50 μg의 세균과 세균유래 소포를 상기의 방법과 같이 투여한 다음 12시간째에 마우스로부터 소변(Blood), 심장(Heart), 폐(Lung), 간(Liver), 신장(Kidney), 비장(Spleen), 지방조직(Adipose tissue), 및 근육(Muscle)을 적출하였다. 상기 적출한 조직들에서 형광을 관찰한 결과, 도1b에 나타낸 바와 같이, 상기 장내 세균(Bacteria)은 각 장기에 흡수되지 않은 반면, 상기 장내 세균 유래 소포(EV)는 소변, 심장, 폐, 간, 신장, 비장, 지방조직, 및 근육에 분포하는 것을 확인하였다.
실시예 2. 대변으로부터 세균 및 세균 유래 소포 분리 및 DNA 추출
대변으로부터 세균 및 세균 유래 소포를 분리하고 DNA를 추출하기 위해, 먼저 10 ㎖ 튜브에 대변을 넣고 원심분리(3,500 x g, 10min, 4℃)를 실시하여 부유물을 가라앉혀 펫렛 부분과 상등액을 회수한 후 새로운 10 ㎖ 튜브에 옮겼다. 세균유래 소포를 분리하기 위하여, 상등액인 경우에는 0.22 ㎛ 필터를 사용하여 세균 및 이물질을 제거한 후, 센트리프랩튜브(centripreigugal filters 50 kD)에 옮기고 1500 x g, 4℃에서 15분간 원심분리하여 50 kD 보다 작은 물질은 버리고 10 ㎖까지 농축 시켰다. 다시 한 번 0.22 ㎛ 필터를 사용하여 세균과 이물질을 제거하였다.
상기 방법에 따라 대변으로부터 분리한 세균 및 세균유래 소포 100 ㎕를 100℃에서 끓여서 내부의 DNA를 지질 밖으로 나오게 한 후 얼음에 5분 동안 식혔다. 다음으로 남은 부유물을 제거하기 위하여 10,000 x g, 4℃에서 30분간 원심분리하고 상등액 만을 모은 후 Nanodrop을 이용하여 DNA 양을 정량하였다. 이후 상기 추출된 DNA에 세균 유래 DNA가 존재하는지 확인하기 위하여 하기 표 1에 나타낸 16s rDNA primer로 PCR을 수행하여 상기 추출된 유전자에 세균 유래 유전자가 존재하는 것을 확인하였다.
primer 서열 서열번호
16S rDNA 16S_V3_F 5'-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGCCTACGGGNGGCWGCAG-3' 1
16S_V4_R 5'-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGGACTACHVGGGTATCTAATCC-3 2
실시예 3. 대변 내 세균 및 세균유래 소포에서 추출한 DNA를 이용한 메타게놈 분석
상기 실시예 2의 방법으로 세균 및 세균유래 소포에서 유전자를 추출한 후, 상기 표1에 나타낸 16S rDNA 프라이머를 사용하여 PCR을 실시하여 유전자를 증폭시키고 시퀀싱(Illumina MiSeq sequencer)을 수행하였다. 결과를 Standard Flowgram Format(SFF) 파일로 출력하고 GS FLX software(v2.9)를 이용하여 SFF 파일을 sequence 파일(.fasta)과 nucleotide quality score 파일로 변환한 다음 리드의 신용도 평가를 확인하고, window(20 bps) 평균 base call accuracy가 99% 미만(Phred score <20)인 부분을 제거하였다. 질이 낮은 부분을 제거한 후, 리드의 길이가 300 bps 이상인 것만 이용하였으며(Sickle version 1.33), 결과 분석을 위해 Operational Taxonomy Unit(OTU)은 UCLUST와 USEARCH를 이용하여 시퀀스 유사도에 따라 클러스터링을 수행하였다. 구체적으로 속(genus)은 94%, 과(family)는 90%, 목(order)은 85%, 강(class)은 80%, 문(phylum)은 75% 시퀀스 유사도를 기준으로 클러스터링을 하고 각 OTU의 문, 강, 목, 과, 속 레벨의 분류를 수행하고, BLASTN와 GreenGenes의 16S DNA 시퀀스 데이터베이스(108,453 시퀀스)를 이용하여 97% 이상의 시퀀스 유사도 갖는 박테리아를 분석하였다(QIIME).
실시예 4. 정상인과 궤양성대장염환자 대변에서 분리한 세균 메타게놈 분석 기반 궤양성대장염 진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 궤양성대장염환자 70명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 76명의 대변에서 세균를 분리한 후 메타게놈 시퀀싱을 수행하였다. 진단모형 개발은 먼저 t-test에서 두 군 사이의 p값이 0.05 이하이고, 두 군 사이에 2배 이상 차이가 나는 균주를 선정하고 난 후, logistic regression analysis 방법으로 진단적 성능 지표인 AUC(area under curve), 민감도, 및 특이도를 산출하였다.
대변 내 세균을 문(phylum) 수준에서 분석한 결과, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria) 문 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 2 및 도 2 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Phylum Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Tenericutes 0.0049 0.0094 0.0008 0.0028 0.0006 0.17 0.85 0.75 0.73 0.76 0.85 0.73 0.71 0.77
Cyanobacteria 0.0034 0.0072 0.0007 0.0040 0.0058 0.21 0.88 0.73 0.75 0.73 0.80 0.60 0.47 0.77
Proteobacteria 0.2047 0.2231 0.0740 0.1355 0.0000 0.36 0.85 0.83 0.75 0.78 0.86 0.60 0.82 0.77
대변 내 세균을 강(class) 수준에서 분석한 결과, 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia) 강 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 3 및 도 3 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Class Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Alphaproteobacteria 0.0093 0.0230 0.0002 0.0005 0.0009 0.02 0.86 0.76 0.78 0.74 0.88 0.70 0.65 0.77
Betaproteobacteria 0.0270 0.0638 0.0012 0.0021 0.0008 0.04 0.90 0.77 0.78 0.75 0.88 0.73 0.71 0.77
Mollicutes 0.0048 0.0094 0.0008 0.0028 0.0006 0.16 0.85 0.73 0.76 0.70 0.85 0.73 0.71 0.77
Gammaproteobacteria 0.1670 0.2140 0.0717 0.1360 0.0017 0.43 0.84 0.76 0.78 0.74 0.84 0.80 0.82 0.77
Coriobacteriia 0.0293 0.0336 0.0676 0.0695 0.0001 2.31 0.86 0.85 0.92 0.79 0.86 0.80 0.76 0.85
대변 내 세균을 목(order) 수준에서 분석한 결과, 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), RF39, 엔테로박테리아레스(Enterobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 코리오박테리움목(Coriobacteriales) 목 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 4 및 도 4 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Order Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Rhizobiales 0.0037 0.0102 0.0000 0.0000 0.0024 0.00 0.89 0.77 0.78 0.75 0.89 0.70 0.65 0.77
Sphingomonadales 0.0025 0.0080 0.0000 0.0000 0.0101 0.01 0.85 0.76 0.78 0.74 0.86 0.73 0.71 0.77
Burkholderiales 0.0261 0.0634 0.0011 0.0021 0.0010 0.04 0.89 0.77 0.78 0.75 0.88 0.73 0.71 0.77
Bacillales 0.0088 0.0282 0.0004 0.0006 0.0116 0.04 0.85 0.75 0.76 0.74 0.85 0.70 0.65 0.77
Pseudomonadales 0.0601 0.1633 0.0082 0.0654 0.0126 0.14 0.84 0.76 0.78 0.74 0.83 0.80 0.82 0.77
RF39 0.0048 0.0094 0.0008 0.0028 0.0006 0.16 0.85 0.73 0.76 0.70 0.85 0.73 0.71 0.77
Enterobacteriales 0.0974 0.1520 0.0472 0.1167 0.0270 0.48 0.83 0.76 0.78 0.74 0.83 0.80 0.82 0.77
Bifidobacteriales 0.0367 0.0507 0.0772 0.0744 0.0002 2.10 0.84 0.80 0.88 0.72 0.79 0.73 0.71 0.77
Coriobacteriales 0.0293 0.0336 0.0676 0.0695 0.0001 2.31 0.86 0.85 0.92 0.79 0.86 0.80 0.76 0.85
대변 내 세균을 과(family) 수준에서 분석한 결과, 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), S24-7, 프레보텔라과(Prevotellaceae), 엔테로박테리아시에(Enterobacteriaceae), 모지박테리아시에(Mogibacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae) 과 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 5 및 도 5 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Family Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Oxalobacteraceae 0.0157 0.0451 0.0000 0.0002 0.0035 0.00 0.92 0.80 0.83 0.77 0.92 0.83 0.76 0.92
Propionibacteriaceae 0.0018 0.0056 0.0000 0.0000 0.0062 0.00 0.85 0.77 0.78 0.75 0.85 0.67 0.59 0.77
Moraxellaceae 0.0102 0.0289 0.0000 0.0001 0.0031 0.00 0.87 0.76 0.78 0.74 0.86 0.67 0.53 0.85
Staphylococcaceae 0.0041 0.0122 0.0000 0.0002 0.0053 0.01 0.85 0.75 0.76 0.74 0.85 0.67 0.59 0.77
Sphingomonadaceae 0.0024 0.0075 0.0000 0.0000 0.0087 0.01 0.85 0.76 0.78 0.74 0.86 0.73 0.71 0.77
Corynebacteriaceae 0.0043 0.0138 0.0001 0.0003 0.0091 0.02 0.85 0.75 0.76 0.74 0.85 0.70 0.65 0.77
Micrococcaceae 0.0025 0.0066 0.0003 0.0007 0.0056 0.13 0.85 0.75 0.76 0.74 0.84 0.63 0.53 0.77
Pseudomonadaceae 0.0498 0.1541 0.0081 0.0654 0.0347 0.16 0.83 0.76 0.78 0.74 0.81 0.80 0.82 0.77
S24-7 0.0043 0.0107 0.0012 0.0055 0.0296 0.27 0.84 0.76 0.78 0.74 0.81 0.70 0.65 0.77
Prevotellaceae 0.0608 0.0848 0.0195 0.0451 0.0003 0.32 0.84 0.75 0.76 0.74 0.86 0.70 0.65 0.77
Enterobacteriaceae 0.0974 0.1520 0.0472 0.1167 0.0270 0.48 0.83 0.76 0.78 0.74 0.83 0.80 0.82 0.77
[Mogibacteriaceae] 0.0014 0.0026 0.0007 0.0016 0.0497 0.49 0.83 0.76 0.80 0.72 0.81 0.73 0.71 0.77
Bifidobacteriaceae 0.0367 0.0507 0.0772 0.0744 0.0002 2.10 0.84 0.80 0.88 0.72 0.79 0.73 0.71 0.77
Lachnospiraceae 0.0603 0.0376 0.1271 0.0896 0.0000 2.11 0.85 0.80 0.85 0.75 0.90 0.83 0.82 0.85
Coriobacteriaceae 0.0293 0.0336 0.0676 0.0695 0.0001 2.31 0.86 0.85 0.92 0.79 0.86 0.80 0.76 0.85
Actinomycetaceae 0.0025 0.0036 0.0058 0.0115 0.0248 2.33 0.84 0.76 0.76 0.75 0.85 0.80 0.82 0.77
대변 내 세균을 속(genus) 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 코리네박테리움(Corynebacterium), 시트로박터(Citrobacter), 로티아(Rothia), 프레보텔라(Prevotella), SMB53, 비피도박테리움(Bifidobacterium), 엑티노마이세스(Actinomyces), 오스실로스피라(Oscillospira), 콜린셀라(Collinsella), 베일로넬라(Veillonella), 도레아(Dorea), 에그게르텔라(Eggerthella), 및 루미노코커스(Ruminococcus) 속 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 6 및 도 6 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Genus Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Cupriavidus 0.0147 0.0438 0.0000 0.0000 0.0060 0.00 0.97 0.89 0.86 0.91 0.93 0.87 0.82 0.92
Enhydrobacter 0.0040 0.0164 0.0000 0.0000 0.0386 0.00 0.86 0.76 0.78 0.74 0.87 0.73 0.71 0.77
Propionibacterium 0.0018 0.0056 0.0000 0.0000 0.0061 0.00 0.85 0.77 0.78 0.75 0.85 0.67 0.59 0.77
Acinetobacter 0.0061 0.0176 0.0000 0.0001 0.0041 0.00 0.86 0.76 0.78 0.74 0.86 0.67 0.59 0.77
Staphylococcus 0.0041 0.0121 0.0000 0.0001 0.0053 0.01 0.85 0.75 0.76 0.74 0.85 0.67 0.59 0.77
Sphingomonas 0.0017 0.0052 0.0000 0.0000 0.0057 0.01 0.85 0.76 0.78 0.74 0.86 0.73 0.71 0.77
Corynebacterium 0.0043 0.0138 0.0001 0.0003 0.0091 0.02 0.85 0.75 0.76 0.74 0.85 0.70 0.65 0.77
Citrobacter 0.0028 0.0085 0.0005 0.0018 0.0271 0.19 0.84 0.75 0.78 0.72 0.86 0.73 0.71 0.77
Rothia 0.0011 0.0027 0.0003 0.0006 0.0218 0.29 0.84 0.75 0.76 0.74 0.83 0.63 0.53 0.77
Prevotella 0.0608 0.0847 0.0195 0.0451 0.0003 0.32 0.84 0.75 0.76 0.74 0.86 0.70 0.65 0.77
SMB53 0.0021 0.0039 0.0007 0.0015 0.0043 0.32 0.84 0.75 0.76 0.74 0.85 0.73 0.71 0.77
Bifidobacterium 0.0364 0.0507 0.0771 0.0744 0.0002 2.12 0.84 0.80 0.88 0.72 0.79 0.73 0.71 0.77
Actinomyces 0.0024 0.0036 0.0057 0.0115 0.0247 2.37 0.84 0.76 0.76 0.75 0.85 0.80 0.82 0.77
Oscillospira 0.0044 0.0050 0.0140 0.0264 0.0041 3.16 0.87 0.78 0.83 0.72 0.81 0.77 0.76 0.77
Collinsella 0.0157 0.0231 0.0524 0.0677 0.0000 3.34 0.86 0.86 0.93 0.79 0.86 0.77 0.76 0.77
Veillonella 0.0025 0.0071 0.0088 0.0254 0.0478 3.57 0.85 0.79 0.83 0.75 0.90 0.80 0.76 0.85
Dorea 0.0027 0.0031 0.0173 0.0206 0.0000 6.44 0.90 0.86 0.93 0.79 0.86 0.83 0.82 0.85
Eggerthella 0.0006 0.0019 0.0042 0.0105 0.0065 6.76 0.83 0.78 0.86 0.70 0.80 0.80 0.82 0.77
[Ruminococcus] 0.0029 0.0039 0.0202 0.0338 0.0001 7.02 0.90 0.85 0.92 0.79 0.88 0.80 0.71 0.92
실시예 5. 정상인과 궤양성대장염환자 대변에서 분리한 세균유래 소포 메타게놈 분석 기반 궤양성대장염 진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 궤양성대장염환자 70명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 76명의 대변에서 소포를 분리한 후 메타게놈 시퀀싱을 수행하였다. 진단모형 개발은 먼저 t-test에서 두 군 사이의 p값이 0.05 이하이고, 두 군 사이에 2배 이상 차이가 나는 균주를 선정하고 난 후, logistic regression analysis 방법으로 진단적 성능 지표인 AUC(area under curve), 민감도, 및 특이도를 산출하였다.
대변 내 세균유래 소포를 문(phylum) 수준에서 분석한 결과, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 아르마티모나스문(Armatimonadetes) 문 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 7 및 도 7 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Phylum Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Tenericutes 0.0086 0.0286 0.0010 0.0056 0.0275 0.12 0.83 0.79 0.85 0.73 0.87 0.83 0.87 0.79
Cyanobacteria 0.0046 0.0066 0.0008 0.0015 0.0000 0.17 0.91 0.83 0.85 0.80 0.89 0.76 0.73 0.79
Fusobacteria 0.0028 0.0062 0.0011 0.0025 0.0354 0.41 0.84 0.80 0.87 0.73 0.87 0.86 0.93 0.79
Proteobacteria 0.2071 0.1832 0.0925 0.1312 0.0000 0.45 0.87 0.81 0.87 0.75 0.87 0.79 0.73 0.86
Armatimonadetes 0.0002 0.0007 0.0005 0.0010 0.0335 2.35 0.83 0.78 0.87 0.67 0.88 0.79 0.80 0.79
대변 내 세균유래 소포를 강(class) 수준에서 분석한 결과, 래 소포,
스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia) 강 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 8 및 도 8 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Class Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Sphingobacteriia 0.0012 0.0021 0.0001 0.0003 0.0000 0.05 0.91 0.78 0.79 0.78 0.92 0.79 0.73 0.86
Mollicutes 0.0085 0.0285 0.0010 0.0056 0.0289 0.12 0.83 0.79 0.85 0.73 0.87 0.83 0.87 0.79
Betaproteobacteria 0.0305 0.0666 0.0042 0.0061 0.0010 0.14 0.95 0.85 0.89 0.82 0.91 0.79 0.67 0.93
Chloroplast 0.0040 0.0061 0.0007 0.0015 0.0000 0.16 0.90 0.79 0.82 0.76 0.87 0.72 0.67 0.79
Alphaproteobacteria 0.0318 0.0415 0.0082 0.0089 0.0000 0.26 0.91 0.82 0.84 0.80 0.90 0.79 0.73 0.86
Flavobacteriia 0.0032 0.0048 0.0010 0.0015 0.0002 0.31 0.87 0.78 0.82 0.73 0.90 0.83 0.87 0.79
Fusobacteriia 0.0028 0.0062 0.0011 0.0025 0.0354 0.41 0.84 0.80 0.87 0.73 0.87 0.86 0.93 0.79
Erysipelotrichi 0.0043 0.0058 0.0153 0.0193 0.0000 3.59 0.87 0.82 0.90 0.73 0.92 0.90 0.93 0.86
Coriobacteriia 0.0073 0.0131 0.0272 0.0405 0.0002 3.74 0.86 0.84 0.92 0.75 0.93 0.86 0.93 0.79
대변 내 세균유래 소포를 목(order) 수준에서 분석한 결과, 로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 리조비움목(Rhizobiales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 나이세리아레스(Neisseriales), 로도피릴라레스(Rhodospirillales), 스트렙토피타(Streptophyta), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 바실라레스(Bacillales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 악티노마이세탈레스(Actinomycetales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 및 비피도박테리움목(Bifidobacteriales) 목 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 9 및 도 9 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Order Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Rhodobacterales 0.0029 0.0048 0.0001 0.0004 0.0000 0.03 0.93 0.82 0.82 0.82 0.91 0.79 0.73 0.86
Sphingobacteriales 0.0012 0.0021 0.0001 0.0003 0.0000 0.05 0.91 0.78 0.79 0.78 0.92 0.79 0.73 0.86
Rhizobiales 0.0157 0.0312 0.0020 0.0030 0.0003 0.13 0.91 0.83 0.84 0.82 0.92 0.76 0.67 0.86
Burkholderiales 0.0262 0.0658 0.0035 0.0059 0.0040 0.13 0.93 0.83 0.84 0.82 0.90 0.79 0.73 0.86
Oceanospirillales 0.0016 0.0051 0.0003 0.0007 0.0219 0.15 0.85 0.81 0.85 0.76 0.88 0.83 0.87 0.79
Neisseriales 0.0028 0.0054 0.0004 0.0011 0.0003 0.15 0.89 0.78 0.80 0.75 0.84 0.83 0.87 0.79
Rhodospirillales 0.0014 0.0047 0.0002 0.0006 0.0310 0.16 0.87 0.79 0.82 0.76 0.89 0.79 0.73 0.86
Streptophyta 0.0039 0.0061 0.0007 0.0015 0.0000 0.17 0.90 0.79 0.82 0.76 0.86 0.69 0.60 0.79
Pseudomonadales 0.0571 0.0526 0.0117 0.0117 0.0000 0.21 0.93 0.84 0.87 0.80 0.91 0.83 0.80 0.86
Bacillales 0.0196 0.0300 0.0056 0.0059 0.0002 0.29 0.87 0.78 0.84 0.73 0.89 0.83 0.80 0.86
Flavobacteriales 0.0032 0.0048 0.0010 0.0015 0.0002 0.31 0.87 0.78 0.82 0.73 0.90 0.83 0.87 0.79
Actinomycetales 0.0278 0.0333 0.0103 0.0101 0.0000 0.37 0.89 0.81 0.84 0.78 0.89 0.79 0.73 0.86
Fusobacteriales 0.0028 0.0062 0.0011 0.0025 0.0354 0.41 0.84 0.80 0.87 0.73 0.87 0.86 0.93 0.79
Xanthomonadales 0.0014 0.0029 0.0037 0.0055 0.0034 2.58 0.83 0.78 0.85 0.71 0.86 0.79 0.80 0.79
Erysipelotrichales 0.0043 0.0058 0.0153 0.0193 0.0000 3.59 0.87 0.82 0.90 0.73 0.92 0.90 0.93 0.86
Coriobacteriales 0.0073 0.0131 0.0272 0.0405 0.0002 3.74 0.86 0.84 0.92 0.75 0.93 0.86 0.93 0.79
Bifidobacteriales 0.0124 0.0126 0.0506 0.1112 0.0063 4.08 0.86 0.82 0.92 0.71 0.91 0.83 0.87 0.79
대변 내 세균유래 소포를 과(family) 수준에서 분석한 결과, 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 아세토박테라시에(Acetobacteraceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 할로모나다시에(Halomonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 스트렙토코카시에(Streptococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae) 과 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 10 및 도 10 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Family Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Oxalobacteraceae 0.0187 0.0635 0.0003 0.0005 0.0140 0.02 0.97 0.90 0.92 0.87 0.95 0.83 0.73 0.93
Aerococcaceae 0.0018 0.0038 0.0000 0.0002 0.0001 0.03 0.94 0.84 0.84 0.84 0.89 0.86 0.93 0.79
Rhizobiaceae 0.0032 0.0048 0.0001 0.0003 0.0000 0.03 0.96 0.89 0.90 0.87 0.95 0.83 0.80 0.86
Rhodobacteraceae 0.0029 0.0048 0.0001 0.0004 0.0000 0.03 0.93 0.82 0.82 0.82 0.91 0.79 0.73 0.86
Intrasporangiaceae 0.0012 0.0021 0.0000 0.0001 0.0000 0.04 0.91 0.80 0.82 0.78 0.92 0.76 0.67 0.86
Sphingobacteriaceae 0.0011 0.0019 0.0001 0.0003 0.0000 0.05 0.91 0.78 0.77 0.78 0.92 0.79 0.73 0.86
Methylobacteriaceae 0.0099 0.0300 0.0010 0.0017 0.0129 0.10 0.86 0.83 0.90 0.75 0.90 0.86 0.87 0.86
Nocardioidaceae 0.0010 0.0032 0.0001 0.0004 0.0245 0.12 0.88 0.78 0.84 0.73 0.86 0.76 0.67 0.86
Pseudomonadaceae 0.0345 0.0325 0.0048 0.0053 0.0000 0.14 0.95 0.86 0.87 0.85 0.93 0.83 0.73 0.93
Bacillaceae 0.0038 0.0061 0.0006 0.0025 0.0001 0.15 0.88 0.81 0.85 0.76 0.87 0.83 0.80 0.86
Neisseriaceae 0.0028 0.0054 0.0004 0.0011 0.0003 0.15 0.89 0.78 0.80 0.75 0.84 0.83 0.87 0.79
Acetobacteraceae 0.0012 0.0043 0.0002 0.0006 0.0414 0.17 0.87 0.80 0.85 0.75 0.89 0.79 0.73 0.86
Micrococcaceae 0.0062 0.0071 0.0011 0.0014 0.0000 0.18 0.93 0.82 0.85 0.78 0.89 0.83 0.80 0.86
S24-7 0.0037 0.0107 0.0007 0.0030 0.0236 0.19 0.83 0.79 0.85 0.73 0.87 0.83 0.87 0.79
Halomonadaceae 0.0011 0.0033 0.0002 0.0007 0.0254 0.21 0.84 0.80 0.85 0.75 0.88 0.83 0.87 0.79
Planococcaceae 0.0024 0.0035 0.0005 0.0009 0.0000 0.23 0.88 0.78 0.84 0.71 0.90 0.79 0.73 0.86
Peptococcaceae 0.0010 0.0022 0.0002 0.0006 0.0087 0.25 0.83 0.79 0.85 0.73 0.88 0.86 0.93 0.79
Comamonadaceae 0.0041 0.0062 0.0011 0.0015 0.0001 0.27 0.87 0.75 0.79 0.71 0.89 0.83 0.80 0.86
Rikenellaceae 0.0074 0.0126 0.0022 0.0069 0.0026 0.30 0.84 0.80 0.87 0.73 0.88 0.79 0.80 0.79
Moraxellaceae 0.0226 0.0231 0.0069 0.0077 0.0000 0.31 0.89 0.79 0.84 0.75 0.89 0.86 0.87 0.86
Propionibacteriaceae 0.0034 0.0050 0.0011 0.0015 0.0003 0.33 0.88 0.79 0.85 0.73 0.89 0.83 0.80 0.86
Staphylococcaceae 0.0128 0.0260 0.0042 0.0048 0.0064 0.33 0.85 0.78 0.84 0.73 0.89 0.86 0.87 0.86
[Weeksellaceae] 0.0023 0.0036 0.0008 0.0012 0.0010 0.35 0.85 0.79 0.85 0.73 0.90 0.83 0.87 0.79
[Paraprevotellaceae] 0.0061 0.0130 0.0023 0.0080 0.0379 0.38 0.83 0.80 0.85 0.75 0.86 0.86 0.93 0.79
Corynebacteriaceae 0.0097 0.0164 0.0038 0.0050 0.0037 0.39 0.87 0.82 0.87 0.76 0.87 0.86 0.87 0.86
Fusobacteriaceae 0.0016 0.0033 0.0007 0.0018 0.0408 0.44 0.83 0.80 0.87 0.73 0.87 0.86 0.93 0.79
Nocardiaceae 0.0005 0.0007 0.0011 0.0021 0.0257 2.17 0.84 0.78 0.80 0.75 0.87 0.86 0.93 0.79
Streptococcaceae 0.0164 0.0187 0.0377 0.0763 0.0281 2.30 0.83 0.82 0.87 0.76 0.86 0.86 0.93 0.79
Lachnospiraceae 0.0396 0.0324 0.0918 0.1073 0.0002 2.32 0.87 0.80 0.84 0.76 0.91 0.86 0.93 0.79
[Fimbriimonadaceae] 0.0002 0.0007 0.0005 0.0010 0.0354 2.34 0.83 0.78 0.87 0.67 0.88 0.79 0.80 0.79
Xanthomonadaceae 0.0013 0.0027 0.0035 0.0054 0.0029 2.72 0.83 0.77 0.82 0.71 0.85 0.76 0.80 0.71
Erysipelotrichaceae 0.0043 0.0058 0.0153 0.0193 0.0000 3.59 0.87 0.82 0.90 0.73 0.92 0.90 0.93 0.86
Coriobacteriaceae 0.0073 0.0131 0.0272 0.0405 0.0002 3.74 0.86 0.84 0.92 0.75 0.93 0.86 0.93 0.79
Bifidobacteriaceae 0.0124 0.0126 0.0506 0.1112 0.0063 4.08 0.86 0.82 0.92 0.71 0.91 0.83 0.87 0.79
대변 내 세균유래 소포를 속(genus) 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 파라코커스(Paracoccus), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로테우스(Proteus), 나이세리아(Neisseria), 로티아(Rothia), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 코리네박테리움(Corynebacterium), 푸조박테리움(Fusobacterium), 스트렙토코커스(Streptococcus), 로도코커스(Rhodococcus), 클렙시엘라(Klebsiella), 블라우티아(Blautia), 펩토니필러스(Peptoniphilus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 도레아(Dorea), 콜린셀라(Collinsella), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas) 속 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 궤양성대장염에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 11 및 도 11 참조).
　 정상인 궤양성 대장염 t-test Training Set Testing Set
Genus Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Cupriavidus 0.0157 0.0619 0.0000 0.0000 0.0382 0.00 0.98 0.95 0.90 1.00 0.92 0.90 0.87 0.93
Paracoccus 0.0025 0.0047 0.0001 0.0003 0.0000 0.03 0.93 0.81 0.82 0.80 0.90 0.72 0.60 0.86
Methylobacterium 0.0092 0.0301 0.0003 0.0008 0.0127 0.03 0.87 0.83 0.89 0.76 0.90 0.83 0.80 0.86
Citrobacter 0.0025 0.0044 0.0001 0.0003 0.0000 0.05 0.92 0.80 0.82 0.78 0.86 0.79 0.73 0.86
Halomonas 0.0011 0.0032 0.0001 0.0003 0.0115 0.10 0.86 0.78 0.82 0.75 0.88 0.83 0.87 0.79
Bacillus 0.0021 0.0038 0.0003 0.0005 0.0001 0.12 0.89 0.78 0.80 0.75 0.90 0.83 0.80 0.86
Pseudomonas 0.0322 0.0306 0.0042 0.0048 0.0000 0.13 0.95 0.87 0.89 0.85 0.94 0.83 0.73 0.93
Micrococcus 0.0022 0.0034 0.0003 0.0005 0.0000 0.14 0.89 0.79 0.84 0.75 0.90 0.79 0.80 0.79
Enhydrobacter 0.0066 0.0089 0.0010 0.0019 0.0000 0.15 0.90 0.78 0.79 0.78 0.93 0.83 0.80 0.86
Proteus 0.0010 0.0024 0.0002 0.0007 0.0053 0.16 0.86 0.81 0.87 0.75 0.85 0.83 0.93 0.71
Neisseria 0.0021 0.0048 0.0003 0.0010 0.0034 0.17 0.86 0.81 0.85 0.76 0.82 0.76 0.80 0.71
Rothia 0.0021 0.0032 0.0006 0.0012 0.0001 0.27 0.87 0.78 0.84 0.71 0.89 0.79 0.73 0.86
Propionibacterium 0.0034 0.0050 0.0011 0.0015 0.0003 0.33 0.88 0.80 0.87 0.73 0.89 0.83 0.80 0.86
Staphylococcus 0.0125 0.0260 0.0042 0.0048 0.0080 0.34 0.85 0.78 0.84 0.71 0.89 0.86 0.87 0.86
Acinetobacter 0.0147 0.0165 0.0054 0.0058 0.0000 0.36 0.88 0.77 0.80 0.73 0.88 0.86 0.87 0.86
Corynebacterium 0.0097 0.0164 0.0038 0.0050 0.0037 0.39 0.87 0.82 0.87 0.76 0.87 0.86 0.87 0.86
Fusobacterium 0.0016 0.0033 0.0007 0.0018 0.0416 0.44 0.83 0.80 0.87 0.73 0.87 0.86 0.93 0.79
Streptococcus 0.0150 0.0180 0.0323 0.0662 0.0401 2.15 0.83 0.82 0.89 0.75 0.85 0.86 0.93 0.79
Rhodococcus 0.0005 0.0007 0.0011 0.0021 0.0261 2.17 0.84 0.78 0.80 0.75 0.87 0.86 0.93 0.79
Klebsiella 0.0005 0.0010 0.0013 0.0030 0.0325 2.70 0.83 0.82 0.87 0.76 0.87 0.86 0.93 0.79
Blautia 0.0078 0.0190 0.0223 0.0294 0.0007 2.87 0.83 0.78 0.85 0.71 0.87 0.86 0.93 0.79
Peptoniphilus 0.0002 0.0014 0.0010 0.0027 0.0416 4.11 0.84 0.81 0.89 0.73 0.90 0.86 0.93 0.79
Bifidobacterium 0.0118 0.0124 0.0505 0.1112 0.0057 4.28 0.86 0.81 0.90 0.71 0.92 0.83 0.87 0.79
Coprococcus 0.0032 0.0035 0.0138 0.0167 0.0000 4.29 0.89 0.87 0.92 0.82 0.93 0.83 0.87 0.79
[Eubacterium] 0.0009 0.0016 0.0043 0.0080 0.0008 4.87 0.84 0.78 0.84 0.73 0.91 0.83 0.87 0.79
Dorea 0.0013 0.0029 0.0067 0.0101 0.0001 5.22 0.86 0.81 0.89 0.73 0.90 0.86 0.93 0.79
Collinsella 0.0032 0.0059 0.0231 0.0402 0.0001 7.25 0.91 0.86 0.92 0.80 0.99 0.90 1.00 0.79
Stenotrophomonas 0.0004 0.0014 0.0032 0.0050 0.0000 7.59 0.86 0.85 0.95 0.75 0.95 0.76 0.87 0.64
실시예 6. 정상인과 크론병환자 대변에서 분리한 세균 메타게놈 분석 기반 크론병 진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 크론병환자 40명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 76명의 대변에서 세균을 분리한 후 메타게놈 시퀀싱을 수행하였다. 진단모형 개발은 먼저 t-test에서 두 군 사이의 p값이 0.05 이하이고, 두 군 사이에 2배 이상 차이가 나는 균주를 선정하고 난 후, logistic regression analysis 방법으로 진단적 성능 지표인 AUC(area under curve), 민감도, 및 특이도를 산출하였다.
대변 내 세균을 문(phylum) 수준에서 분석한 결과, 남세균문(Cyanobacteria), 테네리쿠테스(Tenericutes), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 TM7 문 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 12 및 도 12 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Phylum Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Cyanobacteria 0.0034 0.0072 0.0002 0.0007 0.0003 0.07 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Tenericutes 0.0049 0.0094 0.0013 0.0052 0.0115 0.27 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Proteobacteria 0.2047 0.2231 0.0903 0.0992 0.0003 0.44 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
TM7 0.0015 0.0038 0.0050 0.0105 0.0497 3.29 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균을 강(class) 수준에서 분석한 결과, 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 및 TM7-3 강 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 13 및 도 13 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Class Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Alphaproteobacteria 0.0093 0.0230 0.0002 0.0010 0.0010 0.03 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Betaproteobacteria 0.0270 0.0638 0.0009 0.0021 0.0007 0.04 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Chloroplast 0.0022 0.0054 0.0002 0.0007 0.0023 0.10 0.97 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Mollicutes 0.0048 0.0094 0.0013 0.0052 0.0117 0.27 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
TM7-3 0.0015 0.0038 0.0050 0.0105 0.0470 3.39 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균을 목(order) 수준에서 분석한 결과, 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 리조비움목(Rhizobiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 바실라레스(Bacillales), 스트렙토피타(Streptophyta), RF39, 유산균목(Lactobacillales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 게멜라레스(Gemellales) 목 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 14 및 도 14 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Order Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Pseudomonadales 0.0601 0.1633 0.0000 0.0000 0.0021 0.00 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Rhizobiales 0.0037 0.0102 0.0000 0.0000 0.0024 0.00 0.99 0.96 0.98 0.90 0.93 0.96 1.00 0.89
Sphingomonadales 0.0025 0.0080 0.0000 0.0000 0.0099 0.01 0.98 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Burkholderiales 0.0261 0.0634 0.0009 0.0021 0.0009 0.03 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Bacillales 0.0088 0.0282 0.0004 0.0006 0.0116 0.04 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Streptophyta 0.0022 0.0053 0.0002 0.0007 0.0022 0.10 0.97 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
RF39 0.0048 0.0094 0.0013 0.0052 0.0117 0.28 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Lactobacillales 0.0612 0.0798 0.1238 0.1647 0.0296 2.02 0.96 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Bifidobacteriales 0.0367 0.0507 0.0790 0.0855 0.0063 2.15 0.97 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Gemellales 0.0005 0.0014 0.0014 0.0028 0.0497 3.00 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균을 과(family) 수준에서 분석한 결과, 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), S24-7, 류코노스토카시에(Leuconostocaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 라크노스피라시에(라크노스피라(Lachnospira)ceae), 액티노마이세타시에(Actinomycetaceae), 제멜라시에(Gemellaceae), 및 에우박테리아시에(Eubacteriaceae) 과 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 15 및 도 15 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Family Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Pseudomonadaceae 0.0498 0.1541 0.0000 0.0000 0.0066 0.00 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Oxalobacteraceae 0.0157 0.0451 0.0000 0.0000 0.0034 0.00 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 0.96 0.93 1.00
Moraxellaceae 0.0102 0.0289 0.0000 0.0000 0.0030 0.00 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Propionibacteriaceae 0.0018 0.0056 0.0000 0.0000 0.0062 0.00 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Corynebacteriaceae 0.0043 0.0138 0.0000 0.0001 0.0084 0.01 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Sphingomonadaceae 0.0024 0.0075 0.0000 0.0000 0.0085 0.01 0.98 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Staphylococcaceae 0.0041 0.0122 0.0000 0.0001 0.0053 0.01 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Prevotellaceae 0.0608 0.0848 0.0039 0.0082 0.0000 0.06 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Micrococcaceae 0.0025 0.0066 0.0002 0.0002 0.0036 0.09 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
S24-7 0.0043 0.0107 0.0006 0.0028 0.0068 0.14 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Leuconostocaceae 0.0057 0.0151 0.0020 0.0026 0.0423 0.35 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Bifidobacteriaceae 0.0367 0.0507 0.0790 0.0855 0.0063 2.15 0.97 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Lachnospiraceae 0.0603 0.0376 0.1635 0.1208 0.0000 2.71 0.97 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Actinomycetaceae 0.0025 0.0036 0.0073 0.0101 0.0065 2.91 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Gemellaceae 0.0005 0.0014 0.0014 0.0027 0.0481 3.02 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Eubacteriaceae 0.0000 0.0001 0.0005 0.0013 0.0179 18.89 0.99 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균을 속(genus) 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 슈도모나스(Pseudomonas), 아시네토박터(Acinetobacter), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 스핑고모나스(Sphingomonas), 프레보텔라(Prevotella), 라크노스피라(Lachnospira), 로티아(Rothia), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 블라우티아(Blautia), 엑티노마이세스(Actinomyces), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 도레아(Dorea)속 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 16 및 도 16 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Genus Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Cupriavidus 0.0147 0.0438 0.0000 0.0000 0.0376 0.00 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 0.96 0.93 1.00
Enhydrobacter 0.0040 0.0164 0.0000 0.0000 0.0385 0.00 0.98 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Pseudomonas 0.0425 0.1427 0.0000 0.0000 0.0119 0.00 0.99 0.93 0.95 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Acinetobacter 0.0061 0.0176 0.0000 0.0000 0.0040 0.00 0.99 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Propionibacterium 0.0018 0.0056 0.0000 0.0000 0.0062 0.00 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Corynebacterium 0.0043 0.0138 0.0000 0.0001 0.0084 0.01 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Staphylococcus 0.0041 0.0121 0.0000 0.0001 0.0053 0.01 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Sphingomonas 0.0017 0.0052 0.0000 0.0000 0.0056 0.01 0.98 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Prevotella 0.0608 0.0847 0.0039 0.0082 0.0000 0.06 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Lachnospira 0.0020 0.0033 0.0004 0.0008 0.0001 0.18 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Rothia 0.0011 0.0027 0.0002 0.0002 0.0092 0.20 0.97 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Paraprevotella 0.0009 0.0021 0.0003 0.0010 0.0292 0.30 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Roseburia 0.0026 0.0057 0.0010 0.0016 0.0252 0.38 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Faecalibacterium 0.0432 0.0478 0.0189 0.0332 0.0020 0.44 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Bifidobacterium 0.0364 0.0507 0.0789 0.0855 0.0060 2.17 0.96 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Blautia 0.0100 0.0118 0.0241 0.0218 0.0004 2.42 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Actinomyces 0.0024 0.0036 0.0072 0.0101 0.0061 2.98 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Klebsiella 0.0010 0.0024 0.0039 0.0086 0.0461 3.78 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Eggerthella 0.0006 0.0019 0.0037 0.0076 0.0179 5.86 0.99 0.95 0.98 0.87 0.98 0.96 0.93 1.00
[Ruminococcus] 0.0029 0.0039 0.0356 0.0475 0.0001 12.40 0.99 0.96 0.98 0.90 0.99 0.96 0.93 1.00
Dorea 0.0027 0.0031 0.0426 0.0788 0.0030 15.84 0.98 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
실시예 7. 정상인과 크론병환자 대변에서 분리한 세균유래 소포 메타게놈 분석 기반 크론병 진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 크론병환자 40명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 76명의 대변에서 세균유래 소포를 분리한 후 메타게놈 시퀀싱을 수행하였다. 진단모형 개발은 먼저 t-test에서 두 군 사이의 p값이 0.05 이하이고, 두 군 사이에 2배 이상 차이가 나는 균주를 선정하고 난 후, logistic regression analysis 방법으로 진단적 성능 지표인 AUC(area under curve), 민감도, 및 특이도를 산출하였다.
대변 내 세균유래 소포를 문(phylum) 수준에서 분석한 결과, 테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 프로테오박테리아(Proteobacteria), 및 악티노박테리아(Actinobacteria) 문 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 17 및 도 17 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Phylum Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Tenericutes 0.0086 0.0286 0.0012 0.0033 0.0299 0.14 0.96 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Cyanobacteria 0.0046 0.0066 0.0008 0.0020 0.0000 0.18 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Fusobacteria 0.0028 0.0062 0.0007 0.0015 0.0056 0.24 0.98 0.93 0.97 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Proteobacteria 0.2071 0.1832 0.0951 0.0960 0.0000 0.46 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Actinobacteria 0.0480 0.0478 0.1116 0.0804 0.0000 2.33 0.98 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균유래 소포를 강(class) 수준에서 분석한 결과, 스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 클로로플라스트(Chloroplast), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 코리오박테리아(Coriobacteriia), 및 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi) 강 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 18 및 도 18 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Class Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Sphingobacteriia 0.0012 0.0021 0.0001 0.0003 0.0000 0.08 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Mollicutes 0.0085 0.0285 0.0012 0.0033 0.0318 0.14 0.96 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Chloroplast 0.0040 0.0061 0.0008 0.0020 0.0001 0.19 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Betaproteobacteria 0.0305 0.0666 0.0066 0.0138 0.0036 0.21 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Fusobacteriia 0.0028 0.0062 0.0007 0.0015 0.0056 0.24 0.98 0.93 0.97 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Alphaproteobacteria 0.0318 0.0415 0.0136 0.0178 0.0014 0.43 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Flavobacteriia 0.0032 0.0048 0.0016 0.0022 0.0121 0.48 0.97 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Coriobacteriia 0.0073 0.0131 0.0352 0.0301 0.0000 4.84 0.99 0.97 0.98 0.94 1.00 1.00 1.00 1.00
Erysipelotrichi 0.0043 0.0058 0.0293 0.0605 0.0137 6.88 0.98 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균유래 소포를 목(order) 수준에서 분석한 결과, 로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 나이세리아레스(Neisseriales), 리조비움목(Rhizobiales), 스트렙토피타(Streptophyta), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 산토모나다레스(Xanthomonadales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales) 목 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 19 및 도 19 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Order Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Rhodobacterales 0.0029 0.0048 0.0002 0.0005 0.0000 0.07 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Sphingobacteriales 0.0012 0.0021 0.0001 0.0003 0.0000 0.08 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Neisseriales 0.0028 0.0054 0.0005 0.0010 0.0005 0.17 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Rhizobiales 0.0157 0.0312 0.0029 0.0033 0.0007 0.18 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Streptophyta 0.0039 0.0061 0.0008 0.0020 0.0001 0.19 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Burkholderiales 0.0262 0.0658 0.0058 0.0128 0.0111 0.22 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Oceanospirillales 0.0016 0.0051 0.0004 0.0010 0.0413 0.23 0.98 0.96 0.98 0.90 0.90 0.96 1.00 0.89
Fusobacteriales 0.0028 0.0062 0.0007 0.0015 0.0056 0.24 0.98 0.93 0.97 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Pseudomonadales 0.0571 0.0526 0.0216 0.0380 0.0001 0.38 0.97 0.95 1.00 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Flavobacteriales 0.0032 0.0048 0.0016 0.0022 0.0121 0.48 0.97 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Xanthomonadales 0.0014 0.0029 0.0059 0.0063 0.0001 4.17 0.98 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Coriobacteriales 0.0073 0.0131 0.0352 0.0301 0.0000 4.84 0.99 0.97 0.98 0.94 1.00 1.00 1.00 1.00
Bifidobacteriales 0.0124 0.0126 0.0620 0.0513 0.0000 5.00 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Erysipelotrichales 0.0043 0.0058 0.0293 0.0605 0.0137 6.88 0.98 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균유래 소포를 과(family) 수준에서 분석한 결과, 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 포르피로모나다시에(Porphyromonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 및 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae) 과 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 20 및 도 20 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Family Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Intrasporangiaceae 0.0012 0.0021 0.0000 0.0001 0.0000 0.01 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Oxalobacteraceae 0.0187 0.0635 0.0003 0.0008 0.0142 0.02 0.99 0.96 0.97 0.94 1.00 1.00 1.00 1.00
Rhizobiaceae 0.0032 0.0048 0.0001 0.0003 0.0000 0.03 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Nocardioidaceae 0.0010 0.0032 0.0000 0.0002 0.0136 0.04 0.98 0.95 0.98 0.87 0.94 0.96 1.00 0.89
Rhodobacteraceae 0.0029 0.0048 0.0002 0.0005 0.0000 0.07 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Sphingobacteriaceae 0.0011 0.0019 0.0001 0.0003 0.0000 0.09 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Aerococcaceae 0.0018 0.0038 0.0002 0.0005 0.0005 0.12 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Leptotrichiaceae 0.0012 0.0042 0.0001 0.0004 0.0405 0.13 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Methylobacteriaceae 0.0099 0.0300 0.0016 0.0023 0.0196 0.16 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Neisseriaceae 0.0028 0.0054 0.0005 0.0010 0.0005 0.17 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Porphyromonadaceae 0.0116 0.0269 0.0026 0.0032 0.0054 0.23 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Planococcaceae 0.0024 0.0035 0.0006 0.0011 0.0001 0.23 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Bacillaceae 0.0038 0.0061 0.0010 0.0019 0.0004 0.26 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Pseudomonadaceae 0.0345 0.0325 0.0090 0.0182 0.0000 0.26 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Micrococcaceae 0.0062 0.0071 0.0019 0.0037 0.0000 0.30 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Fusobacteriaceae 0.0016 0.0033 0.0005 0.0013 0.0128 0.31 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Peptococcaceae 0.0010 0.0022 0.0003 0.0008 0.0298 0.35 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Prevotellaceae 0.1083 0.1515 0.0485 0.1046 0.0152 0.45 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Propionibacteriaceae 0.0034 0.0050 0.0016 0.0025 0.0093 0.46 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Corynebacteriaceae 0.0097 0.0164 0.0045 0.0058 0.0149 0.46 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Lachnospiraceae 0.0396 0.0324 0.1479 0.1350 0.0000 3.74 0.99 0.97 1.00 0.90 1.00 0.96 0.93 1.00
Nocardiaceae 0.0005 0.0007 0.0020 0.0041 0.0283 3.90 0.99 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Xanthomonadaceae 0.0013 0.0027 0.0058 0.0062 0.0001 4.53 0.98 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Coriobacteriaceae 0.0073 0.0131 0.0352 0.0301 0.0000 4.84 0.99 0.97 0.98 0.94 1.00 1.00 1.00 1.00
Bifidobacteriaceae 0.0124 0.0126 0.0620 0.0513 0.0000 5.00 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Erysipelotrichaceae 0.0043 0.0058 0.0293 0.0605 0.0137 6.88 0.98 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
대변 내 세균유래 소포를 속(genus) 수준에서 분석한 결과, 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 시트로박터(Citrobacter), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 파라코커스(Paracoccus), 프로테우스(Proteus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 할로모나스(Halomonas), 나이세리아(Neisseria), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 로티아(Rothia), 슈도모나스(Pseudomonas), 바실러스(Bacillus), 푸조박테리움(Fusobacterium), 락토코쿠스(Lactococcus), 로즈뷰리아(Roseburia), 프레보텔라(Prevotella), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 코리네박테리움(Corynebacterium), 오스실로스피라(Oscillospira), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 로도코커스(Rhodococcus), 블라우티아(Blautia), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 콜린셀라(Collinsella), 루미노코커스(Ruminococcus), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas) 속 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 크론병에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 21 및 도 21 참조).
　 정상인 크론병 t-test Training Set Testing Set
Genus Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Cupriavidus 0.0157 0.0619 0.0000 0.0000 0.0313 0.00 0.99 0.93 0.97 0.87 1.00 0.96 0.93 1.00
Citrobacter 0.0025 0.0044 0.0001 0.0003 0.0000 0.05 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Methylobacterium 0.0092 0.0301 0.0006 0.0016 0.0163 0.07 0.98 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Paracoccus 0.0025 0.0047 0.0002 0.0005 0.0001 0.07 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Proteus 0.0010 0.0024 0.0001 0.0002 0.0015 0.07 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Enhydrobacter 0.0066 0.0089 0.0010 0.0013 0.0000 0.15 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Halomonas 0.0011 0.0032 0.0002 0.0005 0.0181 0.15 0.98 0.96 0.98 0.90 0.99 0.96 1.00 0.89
Neisseria 0.0021 0.0048 0.0003 0.0010 0.0032 0.15 0.97 0.93 0.98 0.84 1.00 1.00 1.00 1.00
Parabacteroides 0.0109 0.0268 0.0023 0.0031 0.0071 0.21 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Rothia 0.0021 0.0032 0.0005 0.0009 0.0001 0.22 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Pseudomonas 0.0322 0.0306 0.0082 0.0172 0.0000 0.26 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Bacillus 0.0021 0.0038 0.0006 0.0016 0.0042 0.30 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Fusobacterium 0.0016 0.0033 0.0005 0.0013 0.0133 0.32 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Lactococcus 0.0014 0.0029 0.0005 0.0012 0.0345 0.38 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Roseburia 0.0048 0.0100 0.0021 0.0037 0.0424 0.44 0.97 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Prevotella 0.1083 0.1515 0.0485 0.1046 0.0152 0.45 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Propionibacterium 0.0034 0.0050 0.0016 0.0025 0.0099 0.46 0.99 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Corynebacterium 0.0097 0.0164 0.0045 0.0058 0.0149 0.46 0.98 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Oscillospira 0.0063 0.0061 0.0185 0.0326 0.0263 2.92 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Klebsiella 0.0005 0.0010 0.0017 0.0034 0.0333 3.55 0.99 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Eggerthella 0.0003 0.0008 0.0011 0.0015 0.0030 3.76 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Rhodococcus 0.0005 0.0007 0.0020 0.0041 0.0295 3.88 0.99 0.97 1.00 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Blautia 0.0078 0.0190 0.0348 0.0312 0.0000 4.48 0.99 0.95 0.98 0.87 0.99 0.96 0.93 1.00
Bifidobacterium 0.0118 0.0124 0.0620 0.0513 0.0000 5.24 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Coprococcus 0.0032 0.0035 0.0169 0.0279 0.0040 5.27 1.00 0.96 0.98 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
[Eubacterium] 0.0009 0.0016 0.0068 0.0100 0.0008 7.60 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
Collinsella 0.0032 0.0059 0.0296 0.0276 0.0000 9.29 0.99 0.95 0.97 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00
[Ruminococcus] 0.0040 0.0092 0.0400 0.0959 0.0243 10.08 0.97 0.96 1.00 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
Stenotrophomonas 0.0004 0.0014 0.0054 0.0058 0.0000 12.92 0.98 0.95 0.98 0.87 1.00 1.00 1.00 1.00
실시예 8. 궤양성대장염과 크론병환자 대변에서 분리한 세균 메타게놈 분석 기반 염증성장염 감별진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 크론병환자 40명과 나이와 성별을 매칭한 궤양성대장염환자 70명의 대변에서 세균을 분리한 후 메타게놈 시퀀싱을 수행하였다. 진단모형 개발은 먼저 t-test에서 두 군 사이의 p값이 0.05 이하이고, 두 군 사이에 2배 이상 차이가 나는 균주를 선정하고 난 후, logistic regression analysis 방법으로 진단적 성능 지표인 AUC(area under curve), 민감도, 및 특이도를 산출하였다.
대변 내 세균을 과(family) 수준에서 분석한 결과, 궤양성대장염을 기준으로 했을 때, 크론병의 프레보텔라과(Prevotellaceae)의 과(family) 세균의 함량이 감소되었는 바, 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과 세균 바이오마커 진단모형으로 개발하여, 궤양성 대장염과 크론병을 감별진단하는 마커로 활용할 수 있다.
　 궤양성 대장염 크론병 t-test Training Set Testing Set
Family Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Prevotellaceae 0.0195 0.0451 0.0039 0.0082 0.0068 0.20 0.85 0.81 0.85 0.73 0.90 0.82 0.80 0.86
대변 내 세균을 속(Genus) 수준에서 분석한 결과, 궤양성대장염을 기준으로 했을 때, 크론병의 클렙시엘라(Klebsiella)의 속 세균의 함량이 증가한 반면, 크론병의 프레보텔라(Prevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 및 페칼리박테리움(Faecalibacterium)의 속 세균의 함량이 감소되었는 바, 클렙시엘라(Klebsiella), 프레보텔라(Prevotella), 로즈뷰리아(Roseburia), 및 페칼리박테리움(Faecalibacterium) 속 세균 바이오마커 진단모형으로 개발하여, 궤양성 대장염과 크론병을 감별진단하는 마커로 활용할 수 있다.
　 궤양성 대장염 크론병 t-test Training Set Testing Set
Genus Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Prevotella 0.0195 0.0451 0.0039 0.0082 0.0068 0.20 0.85 0.81 0.85 0.73 0.90 0.82 0.80 0.86
Roseburia 0.0028 0.0044 0.0010 0.0016 0.0024 0.35 0.85 0.81 0.85 0.73 0.91 0.82 0.80 0.86
Faecalibacterium 0.0485 0.0545 0.0189 0.0332 0.0007 0.39 0.88 0.81 0.85 0.73 0.87 0.64 0.60 0.71
Klebsiella 0.0007 0.0023 0.0039 0.0086 0.0286 5.29 0.87 0.82 0.87 0.73 0.90 0.86 0.87 0.86
실시예 9. 궤양성대장염과 크론병환자 대변에서 분리한 세균유래 소포 메타게놈 분석 기반 염증성장염 감별진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 크론병환자 40명과 나이와 성별을 매칭한 궤양성대장염환자 70명의 대변에서 세균유래 소포를 분리한 후 메타게놈 시퀀싱을 수행하였다. 진단모형 개발은 먼저 t-test에서 두 군 사이의 p값이 0.05 이하이고, 두 군 사이에 2배 이상 차이가 나는 균주를 선정하고 난 후, logistic regression analysis 방법으로 진단적 성능 지표인 AUC(area under curve), 민감도, 및 특이도를 산출하였다.
대변 내 세균 유래 소포를 과(family) 수준에서 분석한 결과, 궤양성대장염을 기준으로 했을 때, 크론병의 프레보텔라과(Prevotellaceae)의 과(family) 세균 유래 소포의 함량이 감소되었는 바, 프레보텔라과(Prevotellaceae) 과 세균유래 소포 바이오마커로 진단모형으로 개발하여, 궤양성 대장염과 크론병을 감별진단하는 마커로 활용할 수 있다.
　 궤양성 대장염 크론병 t-test Training Set Testing Set
Family Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Prevotellaceae 0.1019 0.1678 0.0485 0.1046 0.0455 0.48 0.85 0.79 0.81 0.76 0.81 0.86 0.93 0.71
대변 내 세균 유래 소포를 속(Genus) 수준에서 분석한 결과, 궤양성대장염을 기준으로 했을 때, 크론병의 에그게르텔라(Eggerthella)의 속 세균 유래 소포의 함량이 증가한 반면, 크론병의 프레보텔라(Prevotella)의 속 세균 유래 소포의 함량이 감소되었는 바, 에그게르텔라(Eggerthella), 및 프레보텔라(Prevotella) 속 세균 유래 소포 바이오마커 진단모형으로 개발하여, 궤양성 대장염과 크론병을 감별진단하는 마커로 활용할 수 있다.
　 궤양성 대장염 크론병 t-test Training Set Testing Set
Genus Mean SD Mean SD p-value Ratio AUC Accuracy sensitivity specificity AUC Accuracy sensitivity specificity
Prevotella 0.1019 0.1678 0.0485 0.1046 0.0455 0.48 0.85 0.79 0.81 0.76 0.81 0.86 0.93 0.71
Eggerthella 0.0005 0.0007 0.0011 0.0015 0.0168 2.37 0.85 0.80 0.85 0.73 0.76 0.82 0.93 0.57
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Claims (24)

  1. (a) 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
    (b) 상기 추출한 DNA에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인과 피검자 샘플에서 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하여
    정상인 유래 샘플에 비해 비피도박테리움(Bifidobacterium) 및 블라우티아(Blautia) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있고, 쿠프리아비두스(Cupriavidus) 및 아시네토박터(Acinetobacter) 속 (genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우 궤양성대장염으로 진단하는 단계; 또는
    상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 정상인과 피검자 샘플에서 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하여
    정상인 유래 샘플에 비해 콜린셀라(Collinsella) 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있고, 시트로박터(Citrobacter) 및 바실러스(Bacillus) 속 (genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우 크론병으로 결정하는 단계; 또는
    상기 PCR 산물의 서열분석을 통하여 궤양성대장염 환자와 피검자 샘플에서 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하여
    궤양성대장염 환자 유래 샘플에 비해 에그게르텔라(Eggerthella) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있고, 프레보텔라(Prevotella) 속 (genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우 크론병으로 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 샘플은 대변인 것을 특징으로 하는, 염증성장염 진단을 위한 정보제공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 정상인과 피검자 샘플에서 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하는 단계에서
    정상인 유래 샘플에 비해 비피도박테리움(Bifidobacterium) 및 블라우티아(Blautia) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있고, 쿠프리아비두스(Cupriavidus) 및 아시네토박터(Acinetobacter) 속 (genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있으며,
    아르마티모나스문(Armatimonadetes) 문(phylum) 세균 유래 소포,
    에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 및 코리오박테리아(Coriobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
    산토모나다레스(Xanthomonadales), 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 및 비피도박테리움목(Bifidobacteriales)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
    노카르디아시에(Nocardiaceae), 스트렙토코카시에(Streptococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 및 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
    스트렙토코커스(Streptococcus), 로도코커스(Rhodococcus), 클렙시엘라(Klebsiella), 펩토니필러스(Peptoniphilus), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 도레아(Dorea), 콜린셀라(Collinsella), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있는 경우; 또는
    테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포,
    스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 클로로플라스트(Chloroplast), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 및 푸조박테리아(Fusobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
    로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 리조비움목(Rhizobiales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 나이세리아레스(Neisseriales), 로도피릴라레스(Rhodospirillales), 스트렙토피타(Streptophyta), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 바실라레스(Bacillales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 악티노마이세탈레스(Actinomycetales), 및 푸조박테리알레스(Fusobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
    옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 아세토박테라시에(Acetobacteraceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 할로모나다시에(Halomonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 스타필로코카시에(Staphylococcaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae), 및 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
    파라코커스(Paracoccus), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 프로테우스(Proteus), 나이세리아(Neisseria), 로티아(Rothia), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 코리네박테리움(Corynebacterium), 및 푸조박테리움(Fusobacterium)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우
    궤양성대장염으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 염증성장염 진단을 위한 정보제공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 정상인과 피검자 샘플에서 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하는 단계에서
    정상인 유래 샘플에 비해 콜린셀라(Collinsella) 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있고, 시트로박터(Citrobacter) 및 바실러스(Bacillus) 속 (genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있으며,
    악티노박테리아(Actinobacteria) 문(phylum) 세균 유래 소포,
    코리오박테리아(Coriobacteriia), 및 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
    산토모나다레스(Xanthomonadales), 코리오박테리움목(Coriobacteriales), 비피도박테리움목(Bifidobacteriales), 및 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
    라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 노카르디아시에(Nocardiaceae), 산토모나다시에(Xanthomonadaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 비피도박테리움과(Bifidobacteriaceae), 및 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
    오스실로스피라(Oscillospira), 클렙시엘라(Klebsiella), 에그게르텔라(Eggerthella), 로도코커스(Rhodococcus), 블라우티아(Blautia), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 코프로코커스(Coprococcus), 에우박테리움(Eubacterium), 및 루미노코커스(Ruminococcus)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있는 경우; 또는
    테네리쿠테스(Tenericutes), 남세균문(Cyanobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteria), 및 프로테오박테리아(Proteobacteria)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 소포,
    스핑고박테리아(Sphingobacteriia), 몰리쿠테스강(Mollicutes), 클로로플라스트(Chloroplast), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 및 플라보박테리아(Flavobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 소포,
    로도박테랄레스(Rhodobacterales), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 나이세리아레스(Neisseriales), 리조비움목(Rhizobiales), 스트렙토피타(Streptophyta), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 및 플라보박테리아레스(Flavobacteriales)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 소포,
    인트라스포란지아시에(Intrasporangiaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 리조비움과(Rhizobiaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 로도박테라시에(Rhodobacteraceae), 스핑고박테리아시에(Sphingobacteriaceae), 아에로코카시에(Aerococcaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 나이세리아시에(Neisseriaceae), 포르피로모나다시에(Porphyromonadaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 바실라시에(Bacillaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 마이크로코카시에(Micrococcaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 펩토코카시에(Peptococcaceae), 프레보텔라시에(Prevotellaceae), 프로피오니박테리아시에(Propionibacteriaceae), 및 코리네박테리아시에(Corynebacteriaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 소포, 또는
    쿠프리아비두스(Cupriavidus), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 파라코커스(Paracoccus), 프로테우스(Proteus), 엔하이드로박터(Enhydrobacter), 할로모나스(Halomonas), 나이세리아(Neisseria), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 로티아(Rothia), 슈도모나스(Pseudomonas), 푸조박테리움(Fusobacterium), 락토코쿠스(Lactococcus), 로즈뷰리아(Roseburia), 프레보텔라(Prevotella), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 및 코리네박테리움(Corynebacterium)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우
    크론병으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 염증성장염 진단을 위한 정보제공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 궤양성대장염 환자와 피검자 샘플에서 세균 유래 소포의 함량 증감을 비교하는 단계에서
    궤양성대장염 환자 유래 샘플에 비해 에그게르텔라(Eggerthella) 속(genus) 세균 유래 소포의 함량이 증가되어 있고, 프레보텔라(Prevotella) 속 (genus) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있으며,
    프레보텔라시에(Prevotellaceae) 과(family) 세균 유래 소포의 함량이 감소되어 있는 경우
    크론병으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 염증성장염 진단을 위한 정보제공방법.
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