KR102395036B1 - 비알코올성 지방간 질환의 예측 또는 진단용 키트, 및 진단방법 - Google Patents

비알코올성 지방간 질환의 예측 또는 진단용 키트, 및 진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비알코올성 지방간 질환에 대하여, 질환의 위험도 예측 또는 진단용 키트, 질환의 위험도 예측 또는 진단을 위한 정보 제공 방법, 질환의 치료제 스크리닝 방법, 및 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 예측 또는 진단용 키트를 통하여 비알코올성 지방간 질환의 위험도를 효과적으로 예측 또는 진단할 수 있으며, 특히 비-비만 대상에서의 예측도 및 정보 제공 유의성이 우수하다. 따라서 이를 통해 비알코올성 지방간 질환에 대한 효과적인 정보를 제공하여 해당 질환을 예방 또는 치료하는 데 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 비알코올성 지방간 질환의 치료에 효과적으로 사용할 수 있다.

Description

비알코올성 지방간 질환의 예측 또는 진단용 키트, 및 진단방법{Kit for predicting or diagnosing nonalcoholic fatty liver disease, and Method for diagnosing thereof}
본 발명은 비알코올성 지방간 질환의 예측 또는 진단용 키트, 및 진단방법에 관한 것이다.
비알코올성 지방간 질환(Nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)은 단순한 지방증(steatosis)에서부터, 궁극적으로 진행성 (advanced) 섬유증 및 간경변으로 이어지는 공격적인 조직 형태인 비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis, NASH)에 이르는 대사 장애의 간 질환을 특징으로 한다. NAFLD의 세계 유병율은 대부분의 역학 연구에서 24-30%로 추정되며, 비만 및 대사 증후군과 평행하게 증가하고 있다. NAFLD는 일반적으로 비만과 연관되지만, 비만 NAFLD 환자에서 관찰된 것과 유사한 임상 증상 및 병적 심각성이 비-비만 대상에서도 발생할 수 있다. 비만을 정의하는 상이한 체질량 지수(body mass index, BMI)의 컷-오프(cut-off)를 고려하지 않고(아시아인 ≥25, 다른 인종 ≥30), 서양 및 동양 모두 비-비만 인구의 3-30%는 NAFLD를 가지고 있는 것으로 꾸준히 보고되고 있다. 내장 지방, 식품 구성 및 유전적 요소가 비-비만 NAFLD와 연관될 수 있지만, 비-비만 NAFLD 발병을 해명하기 위해서는 다른 환경적인 요소를 고려한 추가적인 연구가 필요하다.
최근 증가된 관심은 다양한 대사성 질환에서 장 미생물총(intestinal microbiota)의 특정 역할을 확인하고 이해하는데 초점을 맞추고 있다. 정상 미생물총에 비한 장내 미생물총의 비정상적인 변화를 일컫는 장내 미생물 불균형(Gut dysbiosis)은, 이로운 단쇄 지방산(short-chain fatty acid, SCFA) 생산 박테리아의 감소, 담즙산 조성의 변화, 지질다당류(lipopolysaccharide, LPS)에 대한 면역 반응의 활성화, 에탄올 생산 박테리아의 과증식에 의한 에탄올 생산 증가, 및 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine)의 콜린(choline) 및 트리메틸아민(trimethylamine)으로의 전환과 관련되어 있다. 장-간 축(gut-liver axis)에 영향을 주는 장내 마이크로바이옴(gut microbiome)의 변화는, NAFLD 및 간경변과 같은 만성간질환(chronic liver disease) 및 진행성(advanced) 섬유증의 진행에 기여한다.
Boursier 등은 경증 및 중증 섬유증 환자들 간의 마이크로바이옴 변화를 비교하였고, 중증 섬유증 환자들의 중대한 장내 세균 불균형 및 기능 변화를 관찰하였다(비특허문헌 1). Loomba 등은 메타게놈 데이터를 사용하여 진행성 섬유증을 가진 NAFLD 환자에서 차이나게 풍부해지거나 대폭 감소되는 37종의 박테리아를 확인하였고, 섬유증을 예측하기 위한 마이크로바이옴 기반의 바이오마커를 제안하였다(비특허문헌 2). Bajaj 등은 간경화의 진행 동안의 장내 마이크로바이옴 프로파일을 규정하였다 (비특허문헌 3) 중국 코호트 연구는 간경화 환자의 장내 마이크로바이옴에서 변화를 관찰하였다(비특허문헌 4). 그러나, 질병의 중증도 및 섬유증 단계와 관련된 미생물 분류군(microbial taxa)은 이전의 NAFLD 연구와 일치하지 않았다. 이러한 불일치는 지역적인 차이의 영향으로 인한 것일 수 있다(비특허문헌 5). 그러나, 기본적 BMI 상태의 차이는 이러한 일관성 없는 결과를 설명할 수 있다. 게다가, 비-비만 NAFLD 군의 장내 마이크로바이옴과 관련 대사산물 특정 변화는 거의 규정되지 않았다.
그러므로, NAFLD의 조직학적(histological) 중증도 여부를 결정하고, 장내 마이크로바이옴 변화를 잘 규정짓고 효과적인 비-비만 NAFLD의 예방, 치료 및 진단 방법이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 미생물 바이오 마커, 담즙산 및 이의 구성성분, 및 장내 단쇄 지방산으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커를 포함하는 비알코올성 지방간 질환의 검출마커, 상기 검출 마커를 이용한 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단용 키트, 상기 검출 마커를 이용한 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단방법, 또는 예측 또는 진단을 위한 정보를 제공하는 방법, 및 비알코올성 지방간 질환의 치료제 스크리닝 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커, 상기 검출 마커를 탐지하는 하나 이상의 검출 수단을 포함하는 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단용 키트를 제공한다.
상기 키트는 상술된 특정 대상을 검출하는 수단을 포함하여, 특정 검출 대상의 양, 활성, 개체수 등을 특정하고 또는 다른 검출 대상과의 결과를 비교함으로써 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단에 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서 진단이란 질병유무, 질병의 위험도, 질병의 상태 및 질병의 예후를 확인하는 것을 포함하며, 질병상태 및 결정을 도출시키는데 사용되는 모든 유형의 분석을 포함한다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염, 또는 간경변증일 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 질환의 위험도 예측은 섬유증의 중증도를 예측하는 것일 수 있다. 상기 섬유증의 중증도는 F=0 내지 F=4를 포함하는 것일 수 있으며, F=0은 간섬유화 정상; F=1은 경증 간섬유화; F=2는 의미있는 간 섬유화; F=3는진행된 간섬유화; 및 F=4는 간경변을 의미한다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 키트는 비-비만 환자, 예를 들어 BMI가 25 kg/m2이하인, 비만이 아닌 환자를 대상으로 하는 것일 수 있다.
상기 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커는 미생물 바이오 마커, 총 담즙산 및 구성성분, 및 장내 단쇄 지방산 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 키트는 다음에서 선택된 어느 하나 이상의 검출마커를 탐지할 수 있는 검출수단를 포함할 수 있다:
(a) 상기 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출하는 하나 이상의 검출 수단;
(b) 총 담즙산 및 담즙산의 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출하는 하나 이상의 검출 수단; 및
(c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출하는 하나 이상의 검출 수단.
상기 키트는 예를 들면, (a); (b); (c); (a) 및 (b); (a) 및 (c); (b) 및 (c); 또는 (a), (b), 및 (c)를 포함하는 것일 수 있다.
본 명세서에서는 상기 총 담즙산 및 담즙산의 성분들, 상기 단쇄지방산 등은 이들의 대사체를 모두 포함하는 의미로 사용된다.
상기 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커는, 과(Family) 수준에서 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 푸소박테리아시에(Fusobacteriaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 악티노미세타시에(Actinomycetaceae), 디설포비브리오시에(Desulfovibrioceae), 및 디설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae) 및 악티노미세타시에(Actinomycetaceae)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae) 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae) 미생물의 일 예는 시트로박터(Citrobacter) 및 클렙시엘라(Klebsiella) 중 어느 하나 이상이고, 상기 베일로넬라시에(Veillonellaceae) 미생물의 일 예는 베일로넬라(Veillonella) 및 메가모나스(Megamonas) 중 어느 하나 이상이고, 상기 푸소박테리아시에(Fusobacteriaceae) 미생물의 일 예는 푸소박테리움(Fusobacterium) 이고, 상기 디설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae) 미생물의 일 예는 디설포비브리오(Desulfovibrio) 이고, 상기 루미노코카시에(Ruminococcaceae) 미생물은 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium) 및 오실로스피라(Oscillospira) 중 어느 하나 이상이고, 상기 라크노스피라시에(Lachnospiraceae) 미생물은 코프로코커스(Coprococcus) 및 라크노스피라 (Lachnospira) 중 어느 하나 이상이고, 상기 악티노미세타시에(Actinomycetaceae) 미생물은 악티노미세스(actinomyces)일 수 있다.
일 예로, 상기 (a)는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae) 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 미생물 바이오 마커는 속(genus) 수준에서 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 및 라크노스피라 (Lachnospira)로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 자세하게는 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 및 라크노스피라 (Lachnospira)로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 더욱 자세하게는 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 및 라크노스피라 (Lachnospira)로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상 또는 베일로넬라(Veillonella) 및 메가모나스(Megamonas)로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 총 담즙산 및 담즙산의 성분들은, 총 담즙산, 콜산(cholic acid)과 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid)를 포함하는 1차 담즙산; 및 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(Lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)을 포함하는 2차 담즙산들로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
일 예로, 상기 (b)는 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단인 것일 수 있다.
일 예로, 상기 (c)는 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단인 것일 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 키트는 다음의 (a) 내지 (h) 조합 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다:
상기 (a)의 검출수단,
상기 (b) 의 검출수단,
상기 (c) 의 검출수단,
(d) 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 및 프로피오네이트(propionate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
(e) 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira), 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
(f) 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira) 및 대변 프로피오네이트 (propionate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
(g) 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단; 및
(h) 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas) 및 대변 프로피오네이트 (propionate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단.
상기 (a)의 검출 수단은 예를 들어 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae) 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단인 것일 수 있다.
상기 (b)의 검출 수단은 예를 들어 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단인 것일 수 있다.
상기 (c)의 검출 수단은 예를 들어 단쇄사슬지방산, 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단인 것일 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 키트는 다음의 (i) 내지 (k) 조합 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다:
(i) 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium) 및 오실로스피라(Oscillospira)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
(j) 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 및 이들의 대사체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단; 및
(k) 장내 단쇄사슬지방산 대사체 및 프로피오네이트(propionate)에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단.
일 예로, 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 푸소박테리아시에(Fusobacteriaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 악티노미세타시에(Actinomycetaceae), 디설포비브리오시에(Desulfovibrioceae), 디설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae), 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 푸소박테리움(Fusobacterium), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira), 악티노미세스(Actinomyces), 디설포비브리오(Desulfovibrio), 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(Lithocholic acid), 디옥시콜산(deoxycholic acid), 단쇄사슬지방산(short chain fatty acid), 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
구체적인 일 예로, 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)를 포함하는 것일 수 있다. 본원 실시예에 의하면, 상기 3종의 박테리아 마커를 조합하여 사용할 경우, 비-비만 대상에서 비-알코올성 지방간을 AUROC 0.8 이상의 높은 정확도로 예측할 수 있었다 (도 5a).
구체적인 일 예로, 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커는 메가모나스(Megamonas) 및 루미노코쿠스(Ruminococcus)를 포함하는 것일 수 있다. 본원 실시예에 의하면, 상기 2종의 박테리아 마커를 조합하여 사용할 경우, 비-비만 대상에서 비-알코올성 지방간을 AUROC 0.7 이상의 높은 정확도로 예측할 수 있었다 (도 5b).
구체적인 일 예로, 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커는 콜산, 케노디옥시콜산, 우르소데옥시콜산, 및 프로피오네이트를 포함하는 것일 수 있다. 본원 실시예에 의하면, 4종의 대사 산물 마커를 조합하여 사용할 경우, 비-비만 대상에서 비-알코올성 지방간을 AUROC 0.7 이상의 높은 정확도로 예측할 수 있었다.
구체적인 일 예로, 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 콜산, 케노디옥시콜산, 우르소데옥시콜산, 및 프로피오네이트를 포함하는 것일 수 있다. 본원 실시예에 의하면, 상기 3종의 박테리아 마커 및 4종의 대사 산물 마커를 조합하여 사용할 경우, 비-비만 대상에서 비-알코올성 지방간을 AUROC 0.9 이상의 높은 정확도로 예측할 수 있었다. 또는, 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환의 검출 마커는 메가모나스(Megamonas), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 콜산, 케노디옥시콜산, 우르소데옥시콜산, 및 프로피오네이트를 포함하는 것일 수 있다. 본원 실시예에 의하면, 상기 2종의 박테리아 마커 및 4종의 대사 산물 마커를 조합하여 사용할 경우, 비-비만 대상에서 비-알코올성 지방간을 AUROC 0.9 이상의 높은 정확도로 예측할 수 있었다. 이는 종래에 사용되던 비-알코올성 지방간의 바이오마커보다 현저히 높은 정확도였으며, 이에 본 발명에 따른 비-알코올성 지방간 예측을 위한 바이오마커는 비-알코올성 지방간을 정확히 예측 가능한 것을 알 수 있었고, 특히 비-비만 대상의 비-알코올성 지방간을 더욱 정확히 예측할 수 있었다.
본 발명은 (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; (b) 총 담즙산 및 담즙산의 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; 및 (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커를 탐지하는 단계를 포함하는 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단방법, 또는 예측 또는 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염, 또는 간경변증 일 수 있다. 본 발명의 구현예에 있어서, 상기 위험도 예측은 섬유증의 중증도를 예측하는 것일 수 있다. 본 발명의 구현예에 있어서, 상기 진단 방법 또는 진단을 위한 정보 제공 방법은 BMI<25 kg/m2인 비만이 아닌 환자를 대상으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 방법은 다음에서 선택된 어느 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다:
(i) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커로서 미생물 바이오 마커의 개체풍부도를 측정하는 단계;
(ii) 총 담즙산 및 담즙산이 구성성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커의 대변 내 함량을 측정하는 단계; 및
(iii) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid), 예를 들어 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커의 대변 내 함량을 측정하는 단계.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 방법은 상기 키트에 포함될 수 있는 검출마커 (a) 내지 (c), (a) 내지 (h), (i) 내지 (k), 또는 (a) 내지 (k)에 대해, 대상 개체의 검출값과 이에 대응하는 건강 개체의 참조값과 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 방법은 대상 개체의 검출값과 이에 대응하는 건강 개체의 참조값과 비교한 결과, 건강개체의 참조값에 비해 대상 개체의 검출값이, 하기 검출 마커의 증감에 따라 섬유증의 중증도가 높은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다:
(a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커와 관련하여, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae) 의 개체풍부도가 증가, 베일로넬라시에(Veillonellaceae) 의 개체풍부도가 증가, 루미노코카시에(Ruminococcaceae) 의 개체풍부도가 감소,
(b) 총 담즙산 및 담즙사 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커와 관련하여, 콜산(cholic acid) 의 대변내 함량이 증가, 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid) 의 대변내 함량이 증가, 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 의 대변내 함량이 증가, 또는
(c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커와 관련하여, 예를 들어 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 대변 내 함량이 증가하는 경우, 일 예로 프로피오네이트(propionate) 의 대변내 함량이 증가하는 경우, 섬유증의 중증도가 높은 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 하기 단계를 포함하는 비알코올성 지방간 질환 치료제 스크리닝 방법을 제공한다:
(1) 비알코올성 지방간 질환을 갖는 실험 동물에 피검물질을 투여하는 단계;
(2) 상기 피검물질을 처리하지 않은 실험 동물과 상기 피검물질을 투여한 실험동물에서, (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; (b) 총 담즙산 및 담즙사 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; 및 (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커를 측정하는 단계; 및
(3) 상기 측정 결과를 상기 피검물질을 처리하지 않은 대조군과 상기 피검물질을 투여한 실험군에서 비교하는 단계.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염, 또는 간경변증 일 수 있다
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 단계 (1)의 실험동물은 하기 (1) 내지 (5) 중 1종 이상의 특징을 가지는 것일 수 있다:
(1) 혈중 ALT 농도가 증가된 상태, 예를 들어 정상 대조군의 혈중 ALT 농도의 1배 초과, 1.1배 이상, 1.2배 이상, 1.3배 이상, 1.4배 이상, 1.5배 이상, 1.6배 이상, 1.7배 이상, 1.8배 이상, 1.9배 이상, 2배 이상, 2.1배 이상, 2.2배 이상, 2.3배 이상, 2.4배 이상, 2.5배 이상, 2.6배 이상, 2.7배 이상, 2.8배 이상, 2.9배 이상, 3배 이상, 3.5배 이상, 4배 이상, 4.5배 이상, 5배 이상, 5.5배 이상, 6배 이상, 6.5배 이상, 7배 이상, 7.5배 이상, 8배 이상, 8.5배 이상, 9배 이상, 9.5배 이상, 또는 10배 이상인 상태.
(2) 혈중 AST 농도가 증가된 상태, 예를 들어 정상 대조군의 혈중 AST 농도의 1배 초과, 1.1배 이상, 1.2배 이상, 1.3배 이상, 1.4배 이상, 1.5배 이상, 1.6배 이상, 1.7배 이상, 1.8배 이상, 1.9배 이상, 2배 이상, 2.1배 이상, 2.2배 이상, 2.3배 이상, 2.4배 이상, 2.5배 이상, 2.6배 이상, 2.7배 이상, 2.8배 이상, 2.9배 이상, 3배 이상, 3.5배 이상, 4배 이상, 4.5배 이상, 5배 이상, 5.5배 이상, 6배 이상, 6.5배 이상, 7배 이상, 7.5배 이상, 8배 이상, 8.5배 이상, 9배 이상, 9.5배 이상, 또는 10배 이상인 상태.
(3) 맹장 내 이차 담즙산 농도가 감소된 상태, 예를 들어 정상 대조군의 맹장 내 이차 담즙산 농도의 1배 미만, 0.9배 이하, 0.8배 이하, 0.7배 이하, 0.6배 이하, 0.5배 이하, 0.4배 이하, 0.3배 이하, 0.2배 이하, 또는 0.1배 이하인 상태.
(4) 섬유증 마커 유전자 발현량이 증가된 상태, 예를 들어 정상 대조군의 섬유증 마커 유전자 발현량의 1배 초과, 1.1배 이상, 1.2배 이상, 1.3배 이상, 1.4배 이상, 1.5배 이상, 1.6배 이상, 1.7배 이상, 1.8배 이상, 1.9배 이상, 2배 이상, 2.1배 이상, 2.2배 이상, 2.3배 이상, 2.4배 이상, 2.5배 이상, 2.6배 이상, 2.7배 이상, 2.8배 이상, 2.9배 이상, 3배 이상, 3.5배 이상, 4배 이상, 4.5배 이상, 5배 이상, 5.5배 이상, 6배 이상, 6.5배 이상, 7배 이상, 7.5배 이상, 8배 이상, 8.5배 이상, 9배 이상, 9.5배 이상, 10배 이상, 11배 이상, 12배 이상, 13배 이상, 14배 이상, 15배 이상, 16배 이상, 17배 이상, 18배 이상, 19배 이상, 또는 20배 이상 과발현된 상태. 상기 섬유증 마커 유전자는 Col1a1, Timp1, 및 α-SMA로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
(5) 체중에 대한 간 무게 비율이 증가된 상태, 예를 들어 정상 대조군의 체중에 대한 간 무게 비율의 1배 초과, 1.1배 이상, 1.2배 이상, 1.3배 이상, 1.4배 이상, 1.5배 이상, 1.6배 이상, 1.7배 이상, 1.8배 이상, 1.9배 이상, 2배 이상, 2.1배 이상, 2.2배 이상, 2.3배 이상, 2.4배 이상, 2.5배 이상, 2.6배 이상, 2.7배 이상, 2.8배 이상, 2.9배 이상, 또는 3배 이상인 상태.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 피검물질은 비알코올성 지방간 질환 치료제의 후보물질을 포함하며, 예를 들면 펩티드, 단백질, 비펩티드성 화합물, 활성 화합물, 발효 생산물, 세포 추출액, 식물 추출액, 동물조직 추출액 및 혈장으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 방법은 다음에서 선택된 어느 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다:
(i) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커로서 미생물 바이오 마커의 개체풍부도를 측정하는 단계;
(ii) 총 담즙산 및 담즙산이 구성성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커의 대변 내 함량을 측정하는 단계; 및
(iii) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid), 예를 들어 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커의 대변 내 함량을 측정하는 단계
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커의 대변 내 함량을 측정하는 단계.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 방법은 상기 키트에 포함될 수 있는 검출마커 (a) 내지 (c), (a) 내지 (h), (i) 내지 (k), 또는 (a) 내지 (k)에 대해, 비알코올성 지방간 질환을 갖는 실험 동물에 대해 피검물질을 투여한 실험군과 피검 물질을 투여하지 않는 대조군의 검출값을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 방법은 실험군의 검출값과 대조군의 검출값의 비교 결과, 대조군의 참조값에 비해 실험군의 검출값이 각 검출 마커에 대한 증감 결과에 따라 피검물질을 비알코올성 지방간 질환의 치료제로 선별하는 단계를 포함할 수 있다:
(a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커와 관련하여, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae) 의 개체풍부도가 증가, 베일로넬라시에(Veillonellaceae) 의 개체풍부도가 증가, 루미노코카시에(Ruminococcaceae) 의 개체풍부도가 감소,
(b) 총 담즙산 및 담즙사 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커와 관련하여, 콜산(cholic acid) 의 대변내 함량이 증가, 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid) 의 대변내 함량이 증가, 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 의 대변내 함량이 증가, 또는
(c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커와 관련하여, 예를 들어 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 대변 내 함량이 증가하는 경우, 일 예로 프로피오네이트(propionate) 의 대변내 함량이 증가하는 경우, 섬유증의 중증도가 높은 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 상기 방법은 피검물질을 처리하지 않은 대조군에 비해서 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae) 의 개체풍부도가 감소, 베일로넬라시에(Veillonellaceae) 의 개체풍부도가 감소, 루미노코카시에(Ruminococcaceae) 의 개체풍부도가 증가, 콜산(cholic acid) 의 대변내 함량이 감소, 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid) 의 대변내 함량이 감소, 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 의 대변내 함량이 감소, 또는 프로피오네이트(propionate) 의 대변내 함량이 감소하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측방법, 예측을 위한 정보 제공 방법, 진단 방법, 또는 진단을 위한 정보 제공 방법은, 대상(subject)에 비알코올성 지방간 질환의 치료제를 투여하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예는, 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단용 키트, 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측방법, 예측을 위한 정보 제공 방법, 진단 방법, 또는 진단을 위한 정보 제공 방법에 의해 비알코올성 지방간 질환의 위험을 가지는 것으로 결정된 대상(subject)에 비알코올성 지방간 질환의 치료제를 투여하는 단계를 포함하는, 비알코올성 지방간의 치료방법에 관한 것이다.
본 발명의 예측 또는 진단용 키트를 이용하여 비알코올성 지방간 질환의 위험도를 효과적으로 예측 또는 진단할 수 있으며, 특히 비-비만 대상에서의 예측도 및 정보 제공 유의성이 우수하다. 따라서 이를 통해 비알코올성 지방간 질환에 대한 효과적인 정보를 제공하여 해당 질환을 예방 또는 치료하는 데 효과적으로 사용할 수 있다.
도 1a 내지 1l은 장내 미생물 군집의 다양성 비교 결과이다. 도 1a 내지 1d는 전체 대상, 도 1e 내지 1h는 비-비만 대상, 도 1i 내지 도 1l은 비만 대상의 알파 및 베타 다양성을 NAFLD 또는 섬유증 중증도의 조직학적 스펙트럼으로 나눈 값을 나타낸다. 희귀 곡선은 샘플당 12,000 희귀 시퀀스가 있는 Shannon 지수를 이용하여 생성되었다. 통계적 분석은 비모수 크루스칼-왈리스 테스트(nonparametric Kruskal-Wallis test)를 이용하여 수행되었다. NMDS 플롯은 Bray-Curtis distance에 따른 상대적 OTU abundance data를 이용하여 생성되었으며, 통계적 유의성은 아도니스 분석을 이용하였다.** P<0.01
도 2a 내지 2d는 섬유증 중증도에 따른 특정 미생물 분류군의 차이에 대한 단변량 분석결과이다. 명확성을 위하여 13 과(family)- 및 14 속(genus)- 수준 분류군을 상위 상대적 개체풍부도와 함께 표시하였다. 박스(box) 플롯은 Tukey whiskers가 있는 첫번째와 세번째 4분위수 사이의 4분위수간 영역(interquartile range, IQR)을 나타낸다. 박스 안의 색상은 섬유증 중증도를 나타낸다. 통계적 유의성은 비모수 크루스칼-왈리스 테스트를 이용하였다. * P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001
도 2e 내지 2h는 섬유증 중증도에 따른 특정 미생물 분류군의 차이에 대한 다변량 분석결과이다. 네 박테리아의 아크사인 루트 변형된 개체풍부도가 섬유증 중증도에 따라 나이, 성별, 및 BMI에 대해 회귀했고, 표준 잔차(standard residual)는 박스 플롯으로 표시하였다. * P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001
도 2i 내지 2k는 전체, 비-비만, 및 비만 대상에서의 특정 장내 미생물총 요소의 동시 발현분석 결과이다. 실선(오렌지)과 점선(회색)은 각각 양과 음의 상관관계를 나타냄. 노드(node)의 사이즈는 박테리아의 상대적인 양을 나타내며, 색상은 섬유증 중증도에 따른 상관 관계 정도를 나타낸다.
도 3a 내지 3j는 장내 미생물총과 주로 관련된 대변 대사산물을 평가 결과이다. 도 3a는 다양한 임상 환경에서의 담즙산 프로파일 결과로서, 적층도(Stacked plots)는 다섯 가지 담즙산의 평균 개체풍부도를 이용하여 생성하였다. 도 3b 내지 3g에서 박스 플롯은 섬유증 중증도 및 비만 상태에 따라 계층화된 대변 담즙산 수치를 나타낸다. 5가지 대변 담즙산의 농도는 섬유증 중증도 및 비만 상태에 의해 계층화된다. 도 3h 내지 도 3j에서 박스 플롯은 섬유증 중증도 및 비만 상태에 의해 계층화된 가장 풍부한 대변 SCFA (아세테이트, 프로피온산염 및 부티레이트)를 나타낸다. 첫번째와 세번째 4분위수 사이의 4분위수간 영역(interquartile range, IQRs)은 Tukey whiskers로 묘사된다. 통계적 유의성은 비모수 크루스칼-왈리스 테스트를 이용하였다. * P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001
도 4는 비-비만(a) 및 비만(b) 대상에서의 미생물 분류군과 대변 대사산물 성분 간의 네트워크 프로파일 결과이다. 과(family)-수준 미생물총 요소와 대변 대사산물 사이의 동시발현 계수는 SparCC를 이용하여 계산되었고, Cytoscape를 사용하여 묘사되었다. 실선(오렌지)과 점선(회색)은 각각 양과 음의 상관관계를 나타낸다. 노드(node)의 모양은 본 연구에서 사용된 성분(타원: 미생물총, 다이아몬드: 대변 담즙산, 및 둥근 직사각형: SCFA)을 나타내고, 색상은 섬유증 중증도에 따른 상관관계 정도를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 전체, 비-비만, 및 비만 대상에서 유의적인 섬유증의 예측을 위한 수신자 조작 특성 곡선 (receiver operating characteristic curve, ROC) 이다. 도 5a는 세 가지 선택된 박테리아(베일로넬라시에(Veillonellaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 및 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae))와 네 가지 대변 대사산물(CD, CDCA, UDCA, 및 프로피오네이트)의 조합을 사용한 ROC 곡선을 모든 비-비만 대상과 비만 대상에서 유의적인 섬유증의 예측을 위해 그렸고, 곡선하부면적(areas under the curve, AUC)을 계산하였다. 도 5b는 두 가지 선택된 박테리아 (메가모나스(Megamonas) 및 루미노코쿠스(Ruminococcus))와 네 가지 대변 대사산물(CD, CDCA, UDCA, 및 프로피오네이트)의 조합을 사용한 ROC 곡선을 모든 비-비만 대상과 비만 대상에서 유의적인 섬유증의 예측을 위해 그렸고, 곡선하부면적(areas under the curve, AUC)을 계산하였다.
도 6은 비-비만 대상과 비만 대상에서 나타난 장내 미생물 군집의 차이, 미생물과 대사산물의 변화, 대표적인 미생물과 대사산물의 조합을 통한 섬유증의 예측결과에 해당하는 내용을 종합적으로 요약한 모식도이다.
도 7은 섬유증 중증도에 의해 계층화된 연구 대상의 조직학적 분포를 나타낸 도이다.
도 8은 비-비만 및 비만 환자에서 미생물 분류군과 대사 지표 사이의 상관 관계를 나타낸 도이다.
도 9a 내지 9e는 비-비만 및 비만 환자에서 미생물 분류군과 대사 지표 사이의 상관 관계를 나타낸 도이다.
도 10a 내지 10c는 비만 정도에 의해 계층화된 속 수준에서 특정 장내 미생물 분류군의 상대적인 풍부도와 섬유증 중증도 사이의 연관성을 나타낸 도이다.
도 11는 비만 정도에 의해 계층화된 악티노미세스(actinomyces)의 상대적인 풍부도 및 TM6SF2(rs58542926) 변이체 사이의 연관성을 나타낸 도이다.
도 12a 내지 12d는 특정 장내 미생물 성분의 상대적인 풍부도와 진성 당뇨병의 유무 사이의 연관성을 나타낸 도이다.
도 13a 내지 13e는 섬유증 중증도 및 비만 정도에 의해 계층화된 대변 담즙산의 상대적인 풍부도를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적이고 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
하기 실험예에서 제시된 값은 평균(means)±표준편차(standard deviation, S.D.)로 표현되며, 각 처리 그룹 간의 차이의 통계적 유의성은 Graph Pad Prism 4.0(San Diego. CA)을 사용하는 일원 분산 분석(one-way ANOVA)에 의해 결정되었다.
[실험예 1]
1. 재료 및 방법
1) 실험 대상
생체 검사를 통해 NAFLD를 가지고 있는 것으로 입증된 171명의 대상자와 31명의 NAFLD를 가지고 있지 않은 대상자가 포함되었다. 조직학적으로(histologically) NAFLD가 확진되고 BMI<25 kg/m2 인 경우 비-비만 NAFLD 군으로 분류하였다.
2) 대상 포함 및 제외 기준
대상자를 2013년 1월부터 2017년 2월까지 장기적으로 등록하였으며, 포함 기준은 다음과 같다:
1. 적어도 18세의 성인,
2. 간의 지방 침윤을 확인하는 초음파 소견, 및
3. 지난 6개월 이내 원인 불명의 알라닌 아미노전이효소(alanine aminotransferase, ALT) 수치의 상승.
한편, 다음 기준에 하나라도 해당하는 대상자는 제외되었다:
1. B 또는 C형 간염 감염,
2. 자가면역성 간염, 원발성 담즙성 담관염(primary biliary cholangitis), 또는 원발성 경화성 담관염(primary sclerosing cholangitis),
3. 위장관 종양(gastrointestinal cancers) 또는 간세포암종(hepatocellular carcinoma),
4. 약물성 지방증(drug-induced steatosis) 또는 간손상,
5. 윌슨병(Wilson disease) 또는 혈색소증(hemochromatosis),
6. 과도한 알코올 소비(남성: >210g/주, 여성: >140g/주),
7. 지난달 내의 항생제 사용,
8. 지난 한 해 동안의 악성 종양의 진단,
9. 사람면역결핍바이러스(human immunodeficiency virus) 감염, 및
10. 지질영양이상증(lipodystrophy) 또는 면역 억제(immunosuppression)와 관련된 만성 질환(chronic disorders).
비-비만 및 비만 대조군은 (a) 생체 장기 제공자 간 이식(living donor liver transplantation) 평가 동안 또는 (b) 영상 연구를 기반으로 한 간샘종(hepatic adenoma) 또는 국소 결절 과증식(focal nodular hyperplasia)으로 의심되는 고형 간 종괴(solid liver mass)의 특성 규명의 간 생검(liver biopsy)을 받는 동안 NFALD에 대하여 어떠한 의혹도 없는 대상이 포함되었다(Koo BK, Joo SK, Kim D, Bae JM, Park JH, Kim JH, et al. Additive effects of PNPLA3 and TM6SF2 on the histological severity of non-alcoholic fatty liver disease. J Gastroenterol Hepatol 2018;33:1277-1285.).
3) 간 조직학
간 조직학은 단일 간 병리학자(single liver pathologist)에 의하여 NASH CRN 조직학적 진단 시스템(NASH CRN histological scoring system)을 사용하여 평가되었다. NAFLD는 조직학적 검사에 기초한 ≥5% 거대수포성 지방 침윤 (macrovesicular steatosis)의 존재로 정의되었다. NASH는 Brunt et al.의 기준에 따라, 지방증(steatosis), 간소엽의 염증세포 침윤 (lobular inflammation), 또는 간세포의 풍선양 변성(ballooning)으로 구성된 간 손상의 전체적인 패턴을 바탕으로 정의되었다(Brunt EM, Janney CG, Di Bisceglie AM, Neuschwander-Tetri BA, Bacon BR. Nonalcoholic steatohepatitis: a proposal for grading and staging the histological lesions. Am J Gastroenterol 1999;94:2467-2474; Brunt EM, Kleiner DE, Wilson LA, Belt P, Neuschwander-Tetri BA. Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) activity score and the histopathologic diagnosis in NAFLD: distinct clinicopathologic meanings. Hepatology 2011;53:810-820). 또한, NAFLD 활성 스코어링 시스템에 따라 지방증, 간소엽의 염증, 및 팽창의 점수를 매기고, 섬유증 중증도는 Kleiner et al의 기준에 따라 평가하였다(Kleiner DE, Brunt EM, Van Natta M, Behling C, Contos MJ, Cummings OW, et al. Design and validation of a histological scoring system for nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology 2005;41:1313-1321).
4) 16S rRNA 시퀀싱을 이용한 마이크로바이옴 분석
대변 샘플의 DNA는 QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 이용하여 추출하였다. 16S rRNA의 V4 영역 시퀀싱 타겟팅(sequencing targeting)은 MiSeq platform (Illumina, San Diego, CA, USA)을 이용하여 수행하였고, raw sequencing 데이터의 추가적인 처리는 QIIME 파이프라인 (v 1.8.0)을 이용하여 수행하였다(Caporaso JG, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman FD, Costello EK, et al. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nat Methods 2010;7:335-336).
5) GC-FID 및 Q-TOP 시스템을 이용한 대변 대사산물의 측정
대변 SCFA는 David의 방법에 따른 Agilent Technologies 7890A GC 시스템(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)을 이용하여 측정하고(David LA, Maurice CF, Carmody RN, Gootenberg DB, Button JE, Wolfe BE, et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 2014;505:559-563), 담즙산 프로파일은 Q-TOF 질량 분석기(Waters Micromass Technologies, Manchester, UK)를 이용하여 평가하였다.
6) 생물정보학(Bioinformatics) 분석 및 통계 테스트
통계 비교는 GraphPad Prism 소프트웨어 Ver. 7.0d (GraphPad Software, San Diego, CA, USA)을 사용하여 Kruskal-Wallis 테스트로 수행하였다. 희박화 곡선(rarefaction curves)을 위해, OUT 테이블은 샘플 당 12,000개의 시퀀스로 가려뽑고, Shannon index는 QIIME로 측정하였다. Nonparametric multi-dimensional scaling(NMDS) 플롯(plots)은 R의 Vergan 패키지를 이용하여 표현하였고(Oksanen J, Kindt R, Legendre P, O'Hara B, Stevens MHH, Oksanen MJ, et al. The vegan package. Community ecology package 2007;10.), 거리는 Bray-Curtis 방법을 이용하여 측정하였다. 그룹들 간의 통계적 의의는 Adonis 함수를 이용하여 추정하였다. 마이크로바이옴 데이터를 이용한 다변량 연관 분석(Multivariate association analysis)은, 다른 메타데이터의 영향을 받지 않고 호스트 표현형(host phenotype)과 관련된 특정 분류군(taxa)의 식별을 위하여 선형 모델(MaAsLin)을 이용한 다변량 연관(multivariate association)을 이용하여 수행하였다(Morgan XC, Tickle TL, Sokol H, Gevers D, Devaney KL, Ward DV, et al. Dysfunction of the intestinal microbiome in inflammatory bowel disease and treatment. Genome Biol 2012;13:R79.). 또한, 나이, 성별, 및 BMI 또는 당뇨병을 고정 변수로 지정하고, Benjamini 및 Hochberg의 오류 발견률(false discovery rate, FDR)에 의해 조정된 p-value이 0.20보다 낮은 경우에는 연관률이 유의적인 것으로 고려하였다.
7) ROC 곡선에 의한 유의적인 섬유증의 예측
마이크로바이옴 기반 바이오마커의 섬유증 예측 능력을 입증하기 위하여 수신자 조작 특성 곡선 하부 면적(area under the receiver operating characteristic curve, AUROC) 방법을 사용하였다. 본 실험에서 확인된 세 개 과(family) 수준의 박테리아, 대상자의 기본 특성(나이, 성별 및 BMI) 및 FIB-4의 상대적 개체풍부도(relative abundance)를 AUROC의 입력으로 사용하고, 이들의 인자의 조합을 SPSS Ver. 25.0 (SPSS Inc., Armonk, NY, USA)에서 이원 로지스틱 회귀(binary logistic regression)를 사용하여 계산하였다. AUROC 비교는 MedCalc software Ver. 18.2.1 (MedCalc Software BVBA, Ostend, Belgium)을 사용하여 DeLong test로 수행하였다.
2. 실험 결과
1) 기본 특성
생체 검사로 NAFLD (NAFL, n=88; NASH, n=83)가 입증된 171명의 대상자와 31명의 비-NAFLD 대상자가 포함되었고, 모든 대상자는 두 그룹(비-비만, BMI<25; 비만, BMI≥25)으로 나뉘었고, 각 대상은 NAFLD의 조직학적 스펙트럼 또는 섬유증에 따라 세 개의 하위 그룹으로 나뉘었다. 표 1 및 표 2에 임상, 대사, 생화학 및 조직학적 프로파일을 포함하여 각 그룹의 상세한 특성 결과를 나타냈다.
Baseline characterisitics of study subjects stratified by obesity status and histological spectrum of NAFLD.
Non-obese (n=64) Obese (n=138)
No NAFLD NAFL NASH P -value No NAFLD NAFL NASH P -value
N (male/female) 7/14 13/11 7/12 4/6 37/27 24/40
Age (years) 58.7 ± 10.7 58.3 ± 10.2 60.2 ± 8.84 0.8601 ns 58 ± 12.6 52.7 ± 14.8 53.6 ± 16.7 0.6463 ns
BMI (kg/m2) 22.8 ± 1.67 23.6 ± 1.34 23.6 ± 0.83 0.0871 ns 27 ± 2.09 28.8 ± 3.25 28.8 ± 3.02 0.1374 ns
WC (cm) 80 ± 6.53a 82.7 ± 3.45ab 85.4 ± 4b 0.0141 * 92.7 ± 5.93 94.3 ± 8.04 96.6 ± 7.81 0.2328 ns
AST (IU/L) 31.6 ± 24.4a 28.4 ± 9.05b 54.7 ± 45.7bc 0.002 ** 25.6 ± 7.5a 42.3 ± 26.5b 62 ± 32.3bc < 0.0001 ***
ALT (IU/L) 32.5 ± 32.6a 32.8 ± 17.3b 59 ± 52.9c < 0.0001 *** 27.8 ± 25.8a 56.9 ± 48.5b 79.1 ± 57.6c < 0.0001 ***
GGT (IU/L) 44.6 ± 54a 31.8 ± 34.1a 66.7 ± 55.2b 0.0016 ** 44.7 ± 51.8a 49.2 ± 57.4a 78.5 ± 79.2b < 0.0001 ***
HDL cholesterol (mg/dL) 54 ± 14 46.3 ± 10.8 43.8 ± 11.7 0.0527 ns 58.9 ± 14.3a 47 ± 11.6b 45.5 ± 11.2bc 0.0196 *
LDL cholesterol (mg/dL) 93.5 ± 25.7 111 ± 39.8 97.3 ± 32.1 0.5322 ns 123 ± 35.8 103 ± 32.3 107 ± 32.7 0.1782 ns
Albumin (g/dL) 4.1 ± 0.285 4.24 ± 0.257 4.03 ± 0.413 0.1128 ns 4.12 ± 0.312 4.2 ± 0.254 4.15 ± 0.279 0.516 ns
Platelet (Х103/μL) 223 ± 72.2ab 259 ± 54.4a 179 ± 79bc 0.0023 ** 232 ± 53 234 ± 59.9 215 ± 69 0.3027 ns
Ferritin (ng/mL) 103 ± 57.2 109 ± 80.2 173 ± 114 0.1285 ns 63.8 ± 26.9a 137 ± 88.4b 159 ± 95.1bc 0.0026 **
HA (ng/mL) 66.6 ± 70.2ab 37.1 ± 30.2a 93.9 ± 64.9bc 0.0048 ** 76.8 ± 99.2ab 62.1 ± 95.4a 95.7 ± 112bc 0.0344 *
Insulin (μIU/mL) 9.45 ± 3.77a 11.2 ± 5.96ab 13.6 ± 5.85b 0.037 * 11.2 ± 5.55a 18.1 ± 17.1ab 18.2 ± 11.1b 0.0227 *
HbA1c (%) 5.71 ± 0.481a 6.06 ± 0.676a 7.12 ± 1.96b < 0.0001 *** 5.72 ± 0.326a 6.1 ± 0.814ab 6.6 ± 1.27b 0.0099 **
C-peptide (ng/mL) 1.91 ± 0.61a 2.43 ± 0.832ab 2.88 ± 1.09b 0.0005 *** 2.42 ± 0.916a 4.42 ± 3.4b 4.19 ± 2.39bc 0.0087 **
HOMA-IR 2.56 ± 1.17a 3.12 ± 1.72ab 4.39 ± 2.19bc 0.0085 ** 2.92 ± 1.77a 4.96 ± 4.36ab 5.77 ± 4.42bc 0.0131 *
Adipo-IR 4.68 ± 2.85a 6.6 ± 3.59ab 9.63 ± 5.39bc 0.0027 ** 6.42 ± 3.28a 10.1 ± 10.1ab 12.8 ± 9.51bc 0.0096 **
FFA (μEq/L) 493 ± 166ab 620 ± 240a 720 ± 268bc 0.0121 * 605 ± 289a 603 ± 259ab 712 ± 238bc 0.0089 **
hsCRP (mg/dL) 0.249 ± 0.428a 0.0896 ± 0.066a 0.354 ± 0.549b 0.0119 * 0.152 ± 0.154ab 0.206 ± 0.403a 0.278 ± 0.336bc 0.0294 *
Cholesterol (mg/dL) 167 ± 28.2 185 ± 41.8 167 ± 42.9 0.3932 ns 200 ± 43.2 183 ± 34.8 181 ± 40.7 0.4122 ns
TG (mg/dL) 102 ± 47a 140 ± 44.7b 141 ± 70.9ab 0.0105 * 87 ± 34a 161 ± 82.2b 151 ± 61.9bc 0.0024 **
FPG (mg/dL) 110 ± 25.6 113 ± 28.8 132 ± 42.5 0.0986 ns 102 ± 14.1 113 ± 27.4 128 ± 55.8 0.2074 ns
HTN, n (%) 8 (38.1) 8 (33.3) 9 (47.4) 0.641 ns 4 (40.0) 24 (37.5) 32 (50.0) 0.352 ns
Diabetes, n (%) 1 (4.76) 8 (33.3) 13 (68.4) 0.0001 *** 1 (10.0) 19 (29.7) 30 (46.9) 0.026 *
Figure 112020080157298-pat00001
Baseline characteristics of study subjects stratified by obesity status and fibrosis severity.
Non-obese (n=64) Obese (n=138)
Fibrosis stage 0 1 ≥ 2 P -value 0 1 ≥ 2 P -value
N (male/female) 27 (11/16) 20 (9/11) 17 (7/10) 25 (17/8) 73 (38/35) 40 (10/30)
Age (years) 57.67 ± 9.01 57.85 ± 11.80 62.47 ± 8.32 0.2371 ns 57.08 ± 12.41ab 48.36 ± 15.70a 60.63 ± 13.56b 0.0001 ***
BMI (kg/m2) 22.81 ± 1.42a 23.76 ± 1.46b 23.71 ± 0.92ab 0.0084 ** 27.48 ± 2.58a 29.30 ± 3.20b 28.27 ± 2.97ab 0.0119 *
WC (cm) 79.95 ± 5.2a 83.22 ± 3.53ab 86.33 ± 4.22b 0.0010 ** 91.82 ± 6.56 96.16 ± 7.35 95.73 ± 8.98 0.0074 ns
AST (IU/L) 29.11 ± 21.64a 32.20 ± 10.63ab 56.06 ± 48.13b 0.0017 ** 28.40 ± 13.03a 48.99 ± 26.74b 66.13 ± 36.43c < 0.0001 ***
ALT (IU/L) 31.89 ± 27.83 39.10 ± 30.99 55.71 ± 52.04 0.0886 ns 38.88 ± 43.67a 70.85 ± 53.02bc 70.85 ± 56.63c 0.0003 ***
GGT (IU/L) 33.6 ± 41.4a 44 ± 46.2ab 69.7 ± 58.3b 0.0046 ** 39.6 ± 41a 57.5 ± 56.1ab 85.9 ± 95.2b 0.0016 **
HDL-cholesterol (mg/dL) 51.4 ± 13.4 47.9 ± 11.1 43.1 ± 12.3 0.1701 ns 48.4 ± 13.1 47.2 ± 12 46.3 ± 11.5 0.9175 ns
LDL-cholesterol (mg/dL) 104 ± 29.9 108 ± 38.6 90.8 ± 32.3 0.3250 ns 105 ± 35.7 109 ± 31.7 102 ± 33.8 0.5024 ns
Albumin (g/dL) 4.14 ± 0.25 4.22 ± 0.29 3.99 ± 0.43 0.1781 ns 4.12 ± 0.24ab 4.24 ± 0.26a 4.08 ± 0.27b 0.0027 **
Platelet (Х103/μL) 230.19 ± 48.76a 247.75 ± 74.84a 183.88 ± 95.35b 0.0255 * 238.2 ± 55.38a 241.44 ± 62.49a 188.33 ± 58.05b 0.0001 ***
Ferritin (ng/mL) 117.75 ± 73.97 100.94 ± 74.93 282.19 ± 386.91 0.053 ns 145.55 ± 89.51 219.37 ± 255.97 169.26 ± 133.32 0.8403 ns
HA (ng/mL) 33.08 ± 19.62a 64.2 ± 67.47a 109.59 ± 65.56b 0.0002 *** 51.32 ± 66.4a 61.58 ± 90.48a 127.28 ± 129.4b 0.0001 ***
Insulin (μIU/mL) 10.76 ± 5.57 10.05 ± 4.15 13.71 ± 6.19 0.1103 ns 14.22 ± 11.57a 17.83 ± 15.46ab 19.50 ± 12.58b 0.0148 *
HbA1c (%) 5.86 ± 0.69a 5.98 ± 0.44ab 7.23 ± 2.05c 0.0007 *** 5.87 ± 0.54a 6.15 ± 0.85ab 6.87 ± 1.42c 0.0007 ***
C-peptide (ng/mL) 2.23 ± 0.87a 2.23 ± 0.64ab 2.85 ± 1.17bc 0.0256 * 3.22 ± 1.57a 4.43 ± 3.43ab 4.29 ± 2.28bc 0.0498 *
HOMA-IR 2.94 ± 1.61a 2.81 ± 1.33ab 4.50 ± 2.28b 0.0207 * 3.84 ± 3.35a 4.82 ± 4.18ac 6.69 ± 4.70b 0.0006 ***
Adipo-IR 5.72 ± 3.01 6.33 ± 3.72 9.49 ± 5.95 0.0645 ns 7.48 ± 6.2a 10.76 ± 9.7ab 13.86 ± 10.55bc 0.0043 **
FFA (μEq/L) 553.96 ± 186.66 615.65 ± 238.13 684.88 ± 308.55 0.2678 ns 556.08 ± 209.52a 642.76 ± 257.61ab 737.1 ± 259.42bc 0.0059 **
hsCRP (mg/dL) 0.17 ± 0.33a 0.23 ± 0.41ab 0.29 ± 0.48bc 0.0186 * 0.14 ± 0.17a 0.23 ± 0.39b 0.3 ± 0.39bc 0.0121 *
Cholesterol (mg/dL) 177.7 ± 28 180.75 ± 43.68 158.53 ± 44.94 0.1860 ns 180.96 ± 38.04 188.58 ± 34.01 175.33 ± 44.67 0.2143 ns
TG (mg/dL) 120.70 ± 45.23 128.42 ± 51.84 137.12 ± 77.04 0.9889 ns 127.36 ± 51.42 156.23 ± 80.68 155.43 ± 67.19 0.2363 ns
FPG (mg/dL) 111.15 ± 31.51a 111.85 ± 19.58ab 134.47 ± 43.79b 0.0402 * 110.96 ± 34.36a 107.82 ± 21.43a 144.53 ± 63.53b 0.0001 ***
HTN, n (%) 7 (25.9) 9 (45.0) 9 (52.9) 0.163 ns 9 (36.0) 30 (41.1) 21 (52.5) 0.357 ns
Diabetes, n (%) 4 (14.8) 5 (25.0) 13 (76.5) 0.0001 *** 3 (12.0) 23 (31.5) 24 (60.0) 0.0002 ***　
Figure 112020080157298-pat00002
확인 결과, NASH 또는 유의적인 섬유증(F2-4)을 가지고 있는 대상은 아스파르테이트 아미노전달효소(aspartate aminotransferase, AST), 알라닌 아미노전달효소(alanine aminotransferase, ALT) 및 당뇨병 마커(diabetic markers)의 수치가 비만 및 비-비만 그룹에서 모두 수치가 높았다. 유의적인 섬유증을 가진 대상이 NAFLD 활성 점수가 더 높았고, NAFLD의 조직학적 분류면에서 더 심각한 간 조직학(liver histology)을 나타냈다(표 3 및 도 7). PNPLA3, TM6SF2, MBOAT7-TMC4, 및 SREBF-2와 같은 주지의 NAFLD 관련 유전적 변이를 포함하여, 각 섬유증 단계의 더욱 세부적인 기준 특성은 표 4에 나타냈다.
Histological characteristics of study subjects stratified by obesity status and fibrosis severity.
Non-obese (n=64) Obese (n=138)
Fibrosis stage 0 1 2 0 1 2
Steatosis, n (%)
0 (<5%) 15 (55.6) 5 (25.0) 1 (5.9) 7 (28.0) 2 (2.7) 1 (2.5)
1 (5-33%) 7 (25.9) 6 (30.0) 8 (47.1) 12 (48.0) 9 (12.3) 13 (32.5)
2 (34-66%) 4 (14.8) 7 (35.0) 2 (11.8) 3 (12.0) 29 (39.7) 12 (30.0)
3 (>66%) 1 (3.7) 2 (10.0) 6 (35.3) 3 (12.0) 33 (45.2) 14 (35.0)
Lobular inflammation, n (%)
0 15 (55.6) 3 (15.0) 1 (5.9) 13 (52.0) 5 (6.9) 3 (7.5)
1 12 (44.4) 14 (70.0) 11 (64.7) 12 (48.0) 60 (82.2) 30 (75.0)
2-3 0 3 (15.0) 5 (29.4) 0 8 (11.0) 7 (17.5)
Ballooning, n (%)
0 22 (81.5) 7 (35.0) 0 22 (88.0) 18 (24.7) 5 (12.5)
1-2 5 (18.5) 13 (65.0) 17 (100.0) 3 (12.0) 55 (75.3) 35 (87.5)
Histological classification, n (%)
No NAFLD 15 (55.6) 5 (25.0) 1 (5.9) 7 (28.0) 2 (2.7) 0
NAFL 11 (40.7) 13 (65.0) 0 18 (72.0) 40 (54.8) 7 (17.5)
NASH 1 (3.7) 2 (10.0) 16 (94.1) 0 31 (42.5) 33 (82.5)
NAS 1.30 ± 1.46 2.95 ± 1.61 4.00 ± 1.32 1.68 ± 1.22 4.11 ± 1.23 4.08 ± 1.10
Figure 112020080157298-pat00003
Baseline clinical, metabolic, histological, and genetic characteristics of study subjects stratified by obesity status and fibrosis stage.
Non-obese (n=64) Obese (n=138)
Fibrosis stage 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4
N (male/female) 27 (11/16) 20 (9/11) 9 (5/4) 4 (1/3) 4 (1/3) 25 (17/8) 73 (38/35) 20 (5/15) 7 (2/5) 13 (3/10)
Age (years) 57.7 ± 9.01 57.8 ± 11.8 58.6 ± 9.9 67.2 ± 2.5 66.5 ± 1.73 57.1 ± 12.4 48.4 ± 15.7 55.6 ± 16.4 65.6 ± 8.89 65.8 ± 6.92
BMI 22.8 ± 1.42 23.8 ± 1.46 23.5 ± 0.862 23.9 ± 1.33 24 ± 0.66 27.5 ± 2.58 29.3 ± 3.2 28.5 ± 3.26 28 ± 3.43 28 ± 2.39
WC (cm) 79.9 ± 5.2 83.2 ± 3.53 85.5 ± 2.27 88.1 ± 4.3 86.1 ± 8.37 91.8 ± 6.55 96.2 ± 7.35 95.8 ± 9.02 95.8 ± 13.2 95.6 ± 7.76
SBP (mm Hg) 128 ± 16.9 127 ± 14.3 132 ± 17.1 158 ± 37.4 124 ± 21.7 130 ± 14.8 136 ± 18.4 133 ± 17 132 ± 11.3 126 ± 17.9
DBP (mm Hg) 76.8 ± 12.8 77.4 ± 8.26 80.2 ± 12.9 86.8 ± 19.1 74.5 ± 10.8 80 ± 9.78 84.1 ± 11.8 77.4 ± 13.4 77 ± 10.8 74.3 ± 9.55
AST (IU/L) 29.1 ± 21.6 32.2 ± 10.6 55.1 ± 55.8 80.5 ± 50.1 33.8 ± 8.34 28.4 ± 13 49 ± 26.7 66.6 ± 46.5 70.4 ± 27.9 63 ± 21.7
ALT (IU/L) 31.9 ± 27.8 39.1 ± 31 52.6 ± 53.2 93.5 ± 60.5 25 ± 7.53 38.9 ± 43.7 70.8 ± 53 87.2 ± 74.3 58 ± 19.3 52.6 ± 24.6
GGT (IU/L) 33.6 ± 41.4 44 ± 46.2 69.7 ± 64 373 ± 592 63 ± 43.8 39.6 ± 41 57.5 ± 56.1 79.4 ± 86.1 86.6 ± 68.5 95.6 ± 123
Insulin (μIU/mL) 10.8 ± 5.57 10 ± 4.15 15 ± 6.14 15.3 ± 7.18 9.32 ± 4.29 14.2 ± 11.6 17.8 ± 15.5 21.3 ± 16.1 13.5 ± 4.73 20 ± 8.1
HbA1c (%) 5.86 ± 0.688 5.98 ± 0.445 6.8 ± 0.689 6.05 ± 0.557 9.38 ± 3.52 5.87 ± 0.538 6.15 ± 0.851 7.01 ± 1.45 6.79 ± 1.15 6.74 ± 1.59
HOMA-IR 2.94 ± 1.61 2.81 ± 1.33 4.57 ± 2.05 4.56 ± 2.04 4.27 ± 3.5 3.84 ± 3.36 4.82 ± 4.18 7.28 ± 5.79 4.4 ± 1.42 7.01 ± 3.71
Adipo-IR 5.72 ± 3.01 6.33 ± 3.72 11.1 ± 6.82 8.94 ± 5.18 6.44 ± 4.2 7.48 ± 6.2 10.8 ± 9.7 14.3 ± 12.9 9.29 ± 7.57 15.1 ± 7.42
Diabetes, n (%) 4 (14.8) 5 (25.0) 7 (77.8) 2 (50.0) 4 (100) 3 (12.0) 23 (31.5) 12 (60.0) 4 (57.1) 8 (61.5)
Albumin (g/dL) 4.15 ± 0.259 4.22 ± 0.291 4.19 ± 0.285 3.92 ± 0.45 3.62 ± 0.499 4.12 ± 0.243 4.24 ± 0.26 4.11 ± 0.192 4.06 ± 0.207 4.04 ± 0.393
Platelet (Х103/μL) 230 ± 48.8 248 ± 74.8 222 ± 67.2 206 ± 123 76.8 ± 32.1 238 ± 55.4 241 ± 62.5 206 ± 50.6 195 ± 48.8 157 ± 63.7
TG (mg/dL) 121 ± 45.2 128 ± 51.8 180 ± 82.9 82.5 ± 26.6 96 ± 31.1 127 ± 51.4 156 ± 80.7 175 ± 71.5 140 ± 48.6 134 ± 64.5
FPG (mg/dL) 111 ± 31.5 112 ± 19.6 123 ± 26.7 123 ± 37 172 ± 66.6 111 ± 34.4 108 ± 21.4 148 ± 78.3 138 ± 30.6 143 ± 53.9
Histological classification
No NAFLD 15 (55.6) 5 (25.0) 0 1 (25.0) 0 7 (28.0) 2 (2.7) 0 0 0
NAFL 11 (40.7) 13 (65.0) 0 0 0 18 (72.0) 40 (54.8) 6 (30.0) 1 (14.3) 0
NASH 1 (3.7) 2 (10.0) 9 (100) 3 (75.0) 4 (100) 0 31 (42.5) 14 (70.0) 6 (85.7) 13 (100)
Genetic variants
PNPLA3
(rs738409)
　		 G/G 6 (22.2) 4 (20.0) 1 (11.1) 0 2 (50.0) 4 (27.4) 20 (27.4) 11 (55.0) 2 (28.6) 6 (46.2)
C/G 13 (38.1) 13 (65.0) 5 (55.6) 1 (25.0) 2 (50.0) 11 (44.0) 35 (47.9) 4 (20.0) 4 (57.1) 4 (30.8)
C/C 7 (25.9) 3 (15.0) 2 (22.2) 3 (75.0) 0 7 (17.8) 13 (17.8) 4 (20.0) 1 (14.3) 1 (7.7)
TM6SF2
(rs58542926)
　		 C/C 21 (77.8) 18 (90.0) 6 (66.7) 2 (50.0) 3 (75.0) 18 (72.0) 56 (76.7) 16 (80.0) 4 (57.1) 10 (76.9)
C/T 5 (18.5) 2 (10.0) 2 (22.2) 2 (50.0) 1 (25.0) 4 (16.0) 11 (15.1) 3 (15.0) 2 (28.6) 1 (7.7)
T/T 0 0 0 0 0 0 1 (1.4) 0 1 (14.3) 0
MBOAT7-TMC4
(rs641738)
　		 C/C 17 (63.0) 13 (65.0) 5 (55.6) 1 (25.0) 4 (100) 15 (60.0) 42 (57.5) 11 (55.0) 3 (42.9) 7 (53.8)
C/T 9 (33.3) 5 (25.0) 3 (33.3) 3 (75.0) 0 4 (16.0) 21 (28.8) 8 (40.0) 4 (57.1) 4 (30.8)
T/T 0 2 (10.0) 0 0 0 3 (12.0) 5 (6.8) 0 0 0
SREBF-2
(rs133291)
　		 C/C 7 (25.9) 6 (30.0) 1 (11.1) 2 (50.0) 2 (50.0) 6 (24.0) 23 (31.5) 8 (40.0) 1 (14.3) 3 (23.1)
C/T 12 (44.4) 8 (40.0) 6 (66.7) 1 (25.0) 2 (50.0) 7 (28.0) 27 (37.0) 5 (25.0) 5 (71.4) 5 (38.5)
T/T 3 (11.1) 6 (30.0) 1 (11.1) 1 (25.0) 0 3 (12.0) 8 (11.0) 4 (20.0) 1 (14.3) 2 (15.4)
Figure 112020080157298-pat00004
2) 섬유증 중증도에 따른 미생물 군집(Microbial community)의 변화 관찰
섬유증 중증도에 따라서 미생물 군집(Microbial community)의 변화가 비-비만 NAFLD 대상 및 비만 NAFLD 대상에서 다르게 나타났다.
구체적으로, NAFLD의 조직학적 스펙트럼 또는 섬유증 중증도에 따라 미생물 다양성을 비교하였다(도 1). 알파 다양성(alpha diversity)의 비교를 위해 샤논 계량(Shannon metric)에 기초한 희박화 곡선(rarefaction curves)을 플롯하였고, 브레이-커티스 디스턴스(Bray-Curtis distance)를 기반으로 한 NMDS 플롯을 베타 다양성(beta diversity)을 위하여 플롯하였다. 확인 결과, NAFLD의 조직학적 스펙트럼 또는 섬유증 중증도에 의해 계층화된 그룹들 간의 어떠한 유의적인 변화도 병합된 대상에서 발견되지 않았다(도 1a 내지 1d).
BMI 상태에 따라 대상을 두 그룹으로 분류하였다. 비-비만 그룹에서, F1 과 F0간은 물론 (p=0.0074), F2-4 및 F0 간에서 (p=0.0084) 미생물 다양성의 유의적인 감소가 관찰되었다(도 1e 내지 1h). 게다가, F0과 F2-4간의 명백한 집단화(clustering)가 관찰되었다(p=0.038). 비만 그룹에서는 NAFLD의 조직학적 분류 또는 섬유증 중증도에 의해 계층화된 군 간의 다양성에 유의적인 변화가 없었다(도 1i 내지 1l).
상기 결과는 괴사염증 활성도(necroinflammatory activity) 보다 섬유증 중증도가 장내 마이크로바이옴 변화와 더욱 관련이 있고, 기본적인 BMI 상태 또한 장내 마이크로바이옴 변화의 원인이 되는 중요한 요소가 될 수 있음을 나타낸다.
3) 섬유증-관련 미생물 분류군의 증식 관찰
섬유증-관련 미생물 분류군의 증식은 비-비만 NAFLD 대상에서 두드러지게 나타났다. 구체적으로, 비-비만 및 비만 대상에서 섬유증 중증도에 따른 특정 미생물 분류군의 차이를 단변량 및 다변량 분석(univariate and multivariate analyses)을 이용하여 비교하였다(도 2a 내지 2d 및 2e 내지 2h).
단변량 분석에서, 대개 구강 및 소장과 대장 내에서 발견되는 베일로넬라시에(Veillonellaceae)의 점진적인 증식 뿐 아니라, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae)가 비-비만 대상의 섬유증 중증도에 따라 관찰되었다. 비만 대상에서는, 리케넬라시에(Rikenellaceae)가 점진적으로 풍부해졌다. 대조적으로, 루미노코카시에(Ruminococcaceae)의 개체풍부도(abundance)는 섬유증이 더욱 심해짐에 따라 상당하게 감소했는데, 이는 오직 비-비만 대상에서만 발견되었다. 이 결과는 상관관계 플롯(correlation plots)에서 확인할 수 있고(도 8), 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae)와 베일로넬라시에(Veillonellaceae)는 섬유증 중증도와 양의 상관관계(각각 p=1.09×10-4, p=2.44×10-3)를 보이나, 루미노코카시에(Ruminococcaceae)는 역의 상관관계를 보였다.
속(Genus) 수준에서, 페칼리박테리움(Faecalibacterium, Ruminococcaceae), 루미노코쿠스(Ruminococcus, Ruminococcaceae), 코프로코커스(Coprococcus, Lachnospiraceae), 및 라크노스피라(Lachnospira, Lachnospiraceae)는 유의적인 섬유증 그룹에서 유의적으로 대폭 감소하였으나, 엔테로박테리아세아에_기타(Enterobacteriaceae_Other (Enterobacteriaceae))와 시트로박터(Citrobacter)의 개체풍부도는 섬유증 중증도에 따라 점차적으로 증가했다. 이러한 변화는 물론 오직 비-비만 대상에서만 관찰되었다.
다변량 분석(multivariate analysis)을 위해, MaAsLin을 이용하여 나이, 성별 및 BMI를 조정하였다. 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae)는 비-비만 대상에서 섬유증 중증도와 유의적으로 관련된 풍부한 집단(abundant family)이었다(p=0.0108, q=0.214) (도 2e 내지 2h). 퍼미큐티스 문(phylum Firmicutes)에서, 베일로넬라시에(Veillonellaceae)는 비만 대상보다 비-비만 대상에서 상대적 개체풍부도(relative abundance)의 가파른 증가를 보였으나(비-비만, p=0.0002, q=0.0195), 루미노코카시에(Ruminococcaceae)의 개체풍부도는 비-비만 대상에서 섬유증 중증도와 역의 상관관계를 보였다(p=0.0019, q=0.0908). 루미노코카시에(Ruminococcaceae)의 대표 속인 루미노코쿠스(Ruminococcus)도 섬유증 중증도에 따라 유의적인 역의 상관관계를 보였다(p=0.0009, q=0.135) (도 10a 내지 10c). 또한, 베일로넬라시에(Veillonellaceae) 및 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae)는 비-비만 대상에서 혈청 유리 지방산(serum free fatty acid, FFA) 수치와 유의적인 양의 관계(각각 q=0.178, q=0.118)를 보였으나, 비만 대상에서는 그러지 않았다(도 9a 내지 9e).
Adipo-IR 및 당화 헤모글로빈(glycosylated hemoglobin, HbA1c) 또한 비-비만 대상에서 베일로넬라시에(Veillonellaceae)의 개체풍부도에 따라 양의 상관관계를 보였다(adipo-IR, q=0.142; HbA1c, q=0.157). 대조적으로, 혈청 FFA 수치는 루미노코쿠스(Ruminococcus)의 개체풍부도와 모든 대상(q=0.0838) 및 비-비만 대상(q=0.0838)에서 역의 상관관계를 보였으나, 비만 대상(q=1.00)에서는 그렇지 않았다.
비-비만 대상에서의 이러한 주목할만한 마이크로바이옴의 변화가 호스트 유전자 효과(host gene effect)와 관련 있는지를 밝히기 위해, MaAsLin을 이용하여 박테리아와 PNPL3, TM6SF2, MBOAT7-TMC4, 및 SREBF-2의 유전적 변이 사이의 연관성을 분석하였다. 그러나, 상기 네 가지 유전적 변이와 세가지 박테리아와의 유의적인 연관성을 관찰하지 못했다. 오직 악티노미세스(actinomyces)만이 비-비만 대상에서 TM6SF2 (C/T) (q=0.169)의 소수 대립인자(minor allele)가 풍부하게 했다(도 11).
나이, 성별, 및 BMI의 세 가지 변수 외에, 2형 당뇨병(type 2 diabetes mellitus, DM)의 존재는 미생물 군집에서 일반적인 변화에 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있다(Qin J, Li Y, Cai Z, Li S, Zhu J, Zhang F, et al. A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature 2012;490:55-60.). DM을 위한 추가적인 조정 후, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae) (p=0.00197, q=0.0616) 및 페칼리박테리움(Faecalibacterium) (p=0.00242, q=0.0707)은 모든 대상에서 DM의 존재와 관련된 것을 발견했다(도 12a 내지 12d). 비-비만 대상에서 라크노스피라(Lachnospira)(p=5.26×10-4, q=0.0676)의 고갈 뿐 아니라, 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae)에 속하는 클렙시엘라(Klebsiella)(p=0.00339, q=0.141)의 비만 대상에서의 증식도 역시 DM 대상자에서 관찰되었다.
비만 및 비-비만 대상에서 미생물 요소(component) 및 장내 미생물총(gut microbiota) 네트워크 특성간의 상호 작용을 이해하기 위하여, 섬유증 중증도와 관계된 분류군(taxa)의 동시발현을 측정하고, 상대적 개체풍부도를 나타냈다 (도 2i 내지 2k).
그 결과, 비-비만 대상에서 베일로넬라시에(Veillonellaceae) 및 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae)는 루미노코카시에(Ruminococcaceae)(각각 rho=-0.275 및 -0.333)와 역의 상관관계였고, 프레보텔라과(Prevotellaceae)는 박테로이드과(Bacteroidaceae)(rho=-0.391)와 역의 상관관계를 보였다. 그러나, 베일로넬라시에(Veillonellaceae)/엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae) 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae) 간의 강한 상호작용은 비만 및 모든 대상에서 관찰되지 않았다. 특히, 베일로넬라시에(Veillonellaceae)와 섬유증 중증도 간의 상관관계는 비만 대상 및 모든 대상에서 두드러지지 않았고, 이는 비-비만 대상에서 섬유증 진행에 그의 구체적인 역할을 암시한다.
종합하면, 섬유증 중증도에 따른 특정 분류군의 증식은 비만 그룹보다 비-비만 그룹에서 더욱 두드러짐을 나타낸다.
4) 비-비만 및 비만 NAFLD 대상의 섬유증 중증도에 따른 대변 대사산물 수준 관찰
비-비만 및 비만 NAFLD 대상은 섬유증 중증도에 따른 상이한 대변 대사산물 수준을 가졌다. 구체적으로, 장내 미생물총과 주로 관련된 대변 대사산물을 평가했다.
비-비만 및 비만 대상 사이의 총 담즙산(bile acid) 풀(pool)의 조성은 다양했으며, 비-비만 대상은 증가된 섬유증 단계에 따라 일차 담즙산 수치가 증가하였다(도 3a).
총 대변 담즙산 수치는 유의적인 섬유증을 가진 비-비만 대상(F2-4)이 섬유증이 없는 대상(F0)보다 3배 더 높았다(도 3b 내지 도 3g). 특히, 콜산(cholic acid, CA), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid, CDCA), 및 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid, UDCA) 수치는 비-비만 대상에서 증가하는 섬유증 중증도에 따라 증가하였다(도 3b 내지 도 3g 및 도 13a 내지 13e). 리토콜산(Lithocholic acid, LCA) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid, DCA) 수치는 유의적인 섬유증을 가진 비만 대상에서 유의하게 높았으며, 오직 리토콜산 만이 퍼센트 표시 이후에 유의적인 향상을 보였다.
세 가지 SCFA 중에서, 대변 프로피오네이트 (propionate) 수치는 비-비만 대상에서 섬유증이 심해짐에 따라 점진적으로 증가하여(비-비만; p=0.0032, 비만; p=0.7979), 프로피오네이트-생산 박테리아로 알려진 베일로넬라시에(Veillonellaceae)의 양과 유의적인 양의 상관관계를 보였다(p=0.0155) (도 3h 내지 3j).
담즙산 프로파일과 대조적으로, 대변 SCFA의 유의적인 변화 및 이의 박테리아 분류군(bacterial taxa)과의 상관관계는 오직 비-비만 대상에서만 관찰되었다(도 4b). SCFA-생산 박테리아로 잘 알려진 루미노코쿠스(Ruminococcus) (p=0.0189), 오실로스피라(Oscillospira) (p=1.57×10-4) 및 디설포비브리오(Desulfovibrio) (p=9.76×10-4)는 대변 프로피오네이트(propionate) 수치와 역의 상관관계를 보였다. 섬유증 중증도에 따른 대변 부티레이트(butyrate) 수치의 변화는 비-비만 및 비만 대상 모두에서 발견되지 않았고, 루미노코카시에(Ruminococcaceae)의 감소는 대변 부티레이트 수치에 영향을 주지 않았다(비-비만, p=0.597; 비만, p=0.109).
5) 비-비만 및 비만 NAFLD에서의 박테리아 분류군-대사산물 네트워크 패턴 관찰
박테리아 분류군-대사산물 네트워크는 비-비만 및 비만 NAFLD에서 독특한 패턴을 나타내었다다. 구체적으로, 섬유증 중증도와 비만 상태에 따른 장내 미생물총 요소를 비교하였을 때, 미생물총 군집의 뚜렷한 변화가 비-비만 대상에서만 관찰되었다. 이의 핵심 원인을 탐구하기 위하여, NAFLD-연관 유전적 변이(NAFLD-associated genetic variant) 및 장내 대사산물 분석을 수행했다.
상기 결과에 기초하여, 분류군과 대사산물의 동시 발현을 평가하였고, 상호 작용 네트워크를 도 4에 나타냈다. 담즙산들 간의 강한 상호작용은 비-비만 및 비만 대상 모두에서 관찰되었다. 그러나, 섬유증 중증도에 따른 박테리아 분류군과 대사산물 동시발현 패턴은 비-비만 대상과 비만 대상에서 상이했다: 비-비만 대상이 비만 대상보다 더 두드러진 동시발현 패턴을 보였다.
흥미롭게도, 일차 담즙산은 비-비만 및 비만 대상 모두에서 건강한 장의 지표로 알려진 루미노코카시에(Ruminococcaceae) 및 리케넬라시에(Rikenellaceae)와 역의 상관관계를 가졌다. 베일로넬라시에(Veillonellaceae)는 프로피오네이트 뿐만이 아니라 일차 담즙산과도 양의 상관관계를 보였다. 담즙산은 대개 감염되기 쉬운 박테리아의 성장을 조절하거나 또는 비만 상태와 관계없이 상대적으로 저항성이 있는 박테리아를 증식시킬 수 있는 잠재력을 보유한다. 그럼에도 불구하고, 장내 박테리아 분류군 및 대변 대사산물과 중증 섬유증과의 상관관계가 비만 대상 보다 비-비만 NAFLD 대상에서 더욱 두드러졌다.
6) 미생물총 및 대사산물 조합에 의한 비-비만 대상의 NAFLD 예측
미생물총-대사산물 조합은 비-비만 NAFLD 대상에서 유의적인 섬유증을 정확하게 예측하였다. 구체적으로, 장내 미생물총과 관련 대변 대사산물의 섬유증-예측 바이오마커로서의 효용성을 평가하기 위하여, 유의적인 섬유증을 예측하기 위한 AUROC를 비교하였다(도 5a 및 도 5b).
엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)가 가장 대표적이고, 유의적인 섬유증 관련 박테리아 분류군으로 선택되었다. 도 5a에 나타난 바와 같이, 유의적인 섬유증을 예측하기 위한 조합된 박테리아 마커는 비-비만 대상에서 0.824의 AUROC를 산출하였다(모든 대상은 0.661; 비만 대상은 0.584).
또한, 베일로넬라시에 과에 속하는 메가모나스(Megamonas)와 루미노코카시에 과에 속하는 루미노코커스 (Ruminococcus)를 선정하였다. 도 5b에 나타난 바와 같이, 유의적인 섬유증을 예측하기 위한 AUROC는 0.718로 산출되었다(모든 대상은 0.673; 비만 대상은 0.648).
섬유증-관련 대사산물로서 네 가지 대변 대사산물(콜산, 케노디옥시콜산, 우르소데옥시콜산, 및 프로피오네이트)을 선택하였고, 네 가지 대사산물의 조합은 비-비만 대상에서 0.758의 AUROC로서 유의적인 섬유증을 예측하였다(모든 대상은 0.505; 비만 대상은 0.520).
과 수준의 박테리아 마커에 장내 대사산물의 부가시 도 5a에 나타난 바와 같이 0.977의 개선된 AUROC로 예측 능력이 현저하게 향상되었다(모든 대상은 0.786; 비만 대상은 0.609). 또한, 속 수준의 박테리아 마커에 장내 대사산물의 부가시 도 5b에 나타난 바와 같이 0.955의 개선된 AUROC로 향상되었다(모든 대상은 0.590; 비만 대상은 0.636). 상기 신규한 미생물총-대사산물 바이오마커의 예측력은 NAFLD의 비침습성 바이오마커로서 널리 사용되는 FIB-4보다 현저하게 높았다.
상기 결과는 NAFLD 대상에서 유의적인 섬유증을 예측하기 위한, 식별된 장내 박테리아 분류군(bacterial taxa) 및 대변 대사산물의 조합의 진단 정확도가 비만 대상에서 보다 비-비만 대상에서 현저하게 높은 것을 증명하고, 비만 및 비-비만 NAFLD 군 사이의 특정 박테리아 분류군 및 대장 대사산물 수치의 분명한 차이를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 비-비만 NAFLD의 발병을 설명하는 위험인자로서 장내 마이크로바이옴의 중요성뿐만 아니라, 비-비만 NAFLD에서 유의적인 섬유증을 위한 비침습성 바이오마커로서의 신규한 마이크로바이옴-대사산물 조합의 진단상의 적용의 중요성을 강조한다.

Claims (40)

  1. (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커;
    (b) 총 담즙산 및 담즙산의 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; 및
    (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)
    으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커를 탐지하는 검출수단을 포함하고, 비-비만 환자를 대상으로 하는 것을 특징으로 하는, 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단용 키트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 푸소박테리아시에(Fusobacteriaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 악티노미세타시에(Actinomycetaceae), 디설포비브리오시에(Desulfovibrioceae) 및 디설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 키트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커는 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 푸소박테리움(Fusobacterium), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira), 악티노미세스(Actinomyces), 디설포비브리오(Desulfovibrio)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인, 키트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (b) 총 담즙산 및 담즙산의 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커는 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(Lithocholic acid), 및 디옥시콜산(deoxycholic acid) 으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인, 키트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)은 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인, 키트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 키트는 하기 (a) 내지 (h) 조합 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 키트:
    (a) 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae) 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
    (b) 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
    (c) 단쇄사슬지방산, 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
    (d) 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 및 프로피오네이트(propionate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
    (e) 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira), 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
    (f) 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira)및 대변 프로피오네이트(propionate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
    (g) 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단; 및
    (h) 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas) 및 대변 프로피오네이트(propionate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단.
  7. 제1항에 있어서, 상기 키트는 하기 (i) 내지 (k) 조합 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 키트:
    (i) 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium) 및 오실로스피라(Oscillospira)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단;
    (j) 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 및 이들의 대사체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단; 및
    (k) 장내 단쇄사슬지방산 대사체 및 프로피오네이트(propionate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 각각 검출할 수 있는 하나 이상의 검출 수단.
  8. 제1항에 있어서, 상기 키트는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)를 검출할 수 있는 검출 수단을 포함하는 것인, 키트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 키트는 메가모나스(Megamonas) 및 루미노코쿠스(Ruminococcus)를 검출할 수 있는 검출 수단을 포함하는 것인, 키트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 키트는 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 및 프로피오네이트(propionate)을 검출할 수 있는 검출 수단을 포함하는 것인, 키트.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 키트는 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 및 프로피오네이트(propionate)을 검출할 수 있는 검출 수단을 추가로 포함하는 것인, 키트.
  12. 제1항에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염, 또는 간경변증인 것을 특징으로 하는 키트.
  13. 제1항에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비-비만성 비알코올성 지방간 질환인 것인, 키트.
  14. 제1항에 있어서, 상기 위험도 예측은 F=0 내지 F=4를 포함하는 섬유증의 중증도를 예측하는 것을 특징으로 하는 키트.
  15. 제1항에 있어서, 상기 비-비만 환자는 BMI 지수가 25 Kg/m2 이하인 것을 특징으로 하는 키트.
  16. (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커;
    (b) 총 담즙산 및 담즙산의 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; 및
    (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)
    으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커를 검출하는 단계를 포함하고, 비-비만 환자를 대상으로 하는 것을 특징으로 하는, 비알코올성 지방간 질환의 위험도 예측 또는 진단을 위한 정보 제공 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 푸소박테리아시에(Fusobacteriaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 악티노미세타시에(Actinomycetaceae), 디설포비브리오시에(Desulfovibrioceae) 및 디설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커는 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 푸소박테리움(Fusobacterium), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira), 악티노미세스(Actinomyces), 디설포비브리오(Desulfovibrio)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 (b) 총 담즙산 및 담즙산의 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커는 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(Lithocholic acid), 및 디옥시콜산(deoxycholic acid) 으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)은 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인, 방법.
  21. 제16항에 있어서, 상기 방법은 하기 (i) 내지 (k) 조합 중에서 선택된 하나 이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    (i) 대상체에서 측정된 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium) 및 오실로스피라(Oscillospira)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 개체풍부도를 건강한 개체의 참조값과 상호 비교하는 단계;
    (j) 대상체에서 측정된 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 및 이들의 대사체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 대변내 함량을 건강한 개체의 참조값과 상호 비교하는 단계; 및
    (k) 대상체에서 측정된 장내 단쇄사슬지방산 대사체 및 프로피오네이트(propionate)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 대변내 함량을 건강한 개체의 참조값과 상호 비교하는 단계.
  22. 제16항에 있어서, 상기 방법은 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 및 프로피오네이트(propionate)을 검출하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  23. 제16항에 있어서, 상기 방법은 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)를 검출하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  24. 제16항에 있어서, 상기 방법은 메가모나스(Megamonas) 및 루미노코쿠스(Ruminococcus)를 검출하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 방법은 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 및 프로피오네이트(propionate)을 검출하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
  26. 제16항에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염, 또는 간경변증인 것을 특징으로 하는 것인, 방법.
  27. 제16항에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비-비만성 비알코올성 지방간 질환인 것인, 방법.
  28. 삭제
  29. (1) 비알코올성 지방간 질환을 갖는 실험 동물에 피검물질을 투여하는 단계;
    (2) 상기 피검물질을 처리하지 않은 실험 동물과 상기 피검물질을 투여한 실험동물에서, (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; (b) 총 담즙산 및 담즙사 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커; 및 (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커를 측정하는 단계; 및
    (3) 상기 측정 결과를 상기 피검물질을 처리하지 않은 대조군과 상기 피검물질을 투여한 실험동물에서 비교하는 단계;
    를 포함하고, 비-비만 환자를 대상으로 하는 것을 특징으로 하는, 비알코올성 지방간 질환 치료제 스크리닝 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 리케넬라시에(Rikenellaceae), 푸소박테리아시에(Fusobacteriaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 라크노스피라시에(Lachnospiraceae), 악티노미세타시에(Actinomycetaceae), 디설포비브리오시에(Desulfovibrioceae) 및 디설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 (a) 비알코올성 지방간 질환의 미생물 바이오 마커는 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 푸소박테리움(Fusobacterium), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 오실로스피라(Oscillospira), 코프로코커스(Coprococcus), 라크노스피라 (Lachnospira), 악티노미세스(Actinomyces), 디설포비브리오(Desulfovibrio)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 (b) 총 담즙산 및 담즙산의 성분들로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 검출 마커는 총 담즙산, 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 리토콜산(Lithocholic acid), 및 디옥시콜산(deoxycholic acid) 으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 (c) 장내 단쇄지방산(short chain fatty acid)은 아세트산(acetate), 프로피오네이트 (propionate) 및 부티레이트(butyrate)으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인, 방법.
  34. 제29항에 있어서, 상기 방법은 하기 (i) 내지 (p) 조합 중에서 선택된 하나 이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비알코올성 지방간 치료제 스크리닝 방법:
    (i) 치료제 후보 물질의 투여 전후에 측정된 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 루미노코카시에(Ruminococcaceae), 시트로박터(Citrobacter), 클렙시엘라(Klebsiella), 베일로넬라(Veillonella), 메가모나스(Megamonas), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 페칼리박테리움(Faecalibacterium) 및 오실로스피라(Oscillospira)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 개체풍부도를 상호 비교하는 단계;
    (j) 치료제 후보 물질의 투여 전후에 측정된 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 및 이들의 대사체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 대변내 함량을 상호 비교하는 단계;
    (k) 치료제 후보 물질의 투여 전후에 측정된 장내 단쇄사슬지방산 대사체 및 프로피오네이트(propionate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 대변내 함량을 상호 비교하는 단계;
    (l) 치료제 후보 물질의 투여 전후에 측정된 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)의 개체풍부도를 상호 비교하는 단계;
    (m) 치료제 후보 물질의 투여 전후에 측정된 메가모나스(Megamonas) 및 루미노코쿠스(Ruminococcus)의 개체풍부도를 상호 비교하는 단계;
    (n) 치료제 후보 물질의 투여 전후에 측정된 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid) 및 프로피오네이트(propionate) 의 대변내 함량을 상호 비교하는 단계;
    (o) 상기 (l) 및 (n)을 포함하는 단계; 및
    (p) 상기 (m) 및 (n)을 포함하는 단계.
  35. 제29항에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염, 또는 간경변증인 것을 특징으로 하는 비알코올성 지방간 질환 치료제 스크리닝 방법.
  36. 제29항에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 비-비만성 비알코올성 지방간 질환인 것인, 비알코올성 지방간 질환 치료제 스크리닝 방법.
  37. 제29항에 있어서, 상기 검출 마커는 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 및 프로피오네이트(propionate)을 포함하는 것인, 방법.
  38. 제29항에 있어서, 상기 검출 마커는 엔테로박테리아세아에(Enterobacteriaceae), 베일로넬라시에(Veillonellaceae), 및 루미노코카시에(Ruminococcaceae)를 포함하는 것인, 방법.
  39. 제29항에 있어서, 상기 검출 마커는 메가모나스(Megamonas) 및 루미노코쿠스(Ruminococcus)를 포함하는 것인, 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 상기 검출 마커는 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 및 프로피오네이트(propionate)을 검출하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115011706A (zh) * 2022-05-27 2022-09-06 山东农业大学 粪便微生物标志物在无创识别/预警围产期脂肪肝奶牛中的应用
CN116497135A (zh) * 2023-04-20 2023-07-28 广东华微医疗科技有限公司 用于非酒精性脂肪性肝炎患病风险预测或诊断的微生物标志物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018118941A1 (en) 2016-12-19 2018-06-28 Axcella Health Inc. Amino acid compositions and methods for the treatment of liver diseases
WO2019118515A2 (en) 2017-12-11 2019-06-20 Vedanta Biosciences, Inc. Compositions and methods for suppressing pathogenic organisms

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4918674B2 (ja) * 2005-06-15 2012-04-18 国立大学法人 東京医科歯科大学 非アルコール性脂肪肝の治療薬のスクリーニング方法
RU2011139643A (ru) * 2009-03-17 2013-04-27 Акскан Фарма, Инк. Способ лечения неалкогольного стеатогепатита повышенными дозами урсодезоксихолевой кислоты
MA41020A (fr) * 2014-11-25 2017-10-03 Evelo Biosciences Inc Compositions probiotiques et prébiotiques, et leurs procédés d'utilisation pour la modulation du microbiome
EP3223835A4 (en) * 2014-11-25 2018-10-24 Memorial Sloan-Kettering Cancer Center Intestinal microbiota and gvhd
EA201792547A1 (ru) * 2015-05-21 2018-04-30 Иеда Рисеч Энд Девелопмент Ко. Лтд. Популяции бактерий для стимуляции состояния здоровья
US20170290889A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-12 New York University Methods and compositions for treating dysbiosis and gastrointestinal and inflammatory disorders
JP7036805B2 (ja) * 2016-05-29 2022-03-15 深▲じぇん▼市▲絵▼云生物科技有限公司 肝疾患関連バイオマーカーおよびその使用方法
KR102444366B1 (ko) * 2016-06-03 2022-09-19 케모센트릭스, 인크. 간 섬유화 치료 방법
US11596657B2 (en) * 2016-10-04 2023-03-07 Institut National De La Recherche Agronomique Use of AhR agonist for the preventive or curative treatment of metabolic syndrome and the associated disorders
JP6799230B2 (ja) * 2017-01-12 2020-12-16 ビオフェルミン製薬株式会社 非アルコール性脂肪性肝疾患の診断方法、又は診断用キット
EP3585405A4 (en) * 2017-02-23 2020-12-09 Intercept Pharmaceuticals, Inc. PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS CONSISTING OF A BILIARY ACID DERIVATIVE AND A MICROBIOME AS WELL AS THEIR USES
WO2019032575A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-14 Finch Therapeutics, Inc. TREATMENT OF LIVER DISEASE BY MODULATION OF MICROBIOMA
US10760075B2 (en) * 2018-04-30 2020-09-01 Snipr Biome Aps Treating and preventing microbial infections
KR20210014576A (ko) * 2019-07-30 2021-02-09 주식회사 고바이오랩 비알코올성 지방간 질환의 예측 또는 진단용 키트, 및 그의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2022236365A1 (en) * 2021-05-10 2022-11-17 Microba Ip Pty Ltd Compositions and methods for treating disease

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018118941A1 (en) 2016-12-19 2018-06-28 Axcella Health Inc. Amino acid compositions and methods for the treatment of liver diseases
WO2019118515A2 (en) 2017-12-11 2019-06-20 Vedanta Biosciences, Inc. Compositions and methods for suppressing pathogenic organisms

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gemma Aragones et al, BioMed Research International (2019.01.02.), vol 2019, article ID 8507583, pp 1-10. 1부.*
Sebastiao MB Duarte et al, Annals of Hepatology (Available online 2019.04.16.), vol 18, pp 416-421. 1부.*

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