KR20180098154A - 미생물 메타게놈 분석을 통한 난소암 진단방법 - Google Patents

미생물 메타게놈 분석을 통한 난소암 진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미생물 메타게놈 분석을 통해 난소암을 진단하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피검체 유래 샘플을 이용해 메타게놈 분석을 수행하여 특정 세균 혹은 고세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 분석함으로써 난소암을 진단하는 방법에 관한 것이다.
환경에 존재하는 미생물에서 분비되는 세포밖 소포는 체내에 흡수되어 암 발생에 직접적인 영향을 미칠 수 있으며, 난소암은 증상이 나타나기 전 조기진단이 어려워 효율적인 치료가 어려운 실정이므로, 본 발명에 따른 인체 유래 샘플을 이용한 메타게놈 분석을 통해 난소암 발병의 위험도를 미리 예측함으로써 난소암의 위험군을 조기에 진단 및 예측하여 적절한 관리를 통해 발병 시기를 늦추거나 발병을 예방할 수 있으며, 발병 후에도 조기진단 할 수 있어 난소암의 발병률을 낮추고 치료효과를 높일 수 있다.

Description

미생물 메타게놈 분석을 통한 난소암 진단방법 {Method for diagnosis of ovary cancer using analysis of microbial metagenome}
본 발명은 미생물 메타게놈 분석을 통해 난소암을 진단하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피검체 유래 샘플을 이용해 세균, 고세균 등의 미생물 메타게놈 분석을 수행하여 특정 세균 및 고세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 분석함으로써 난소암을 진단하는 방법에 관한 것이다.
난소암(ovarian cancer)은 생식기암중 두번째로 빈번한 암이다. 그러나 70%의 여성이 진행된 단계에서 진단되기에 치료율은 20~30%에 불과하다. 난소암의 원인은 다른 암과 마찬가지로 아직 정확하게 밝혀진 바는 없다. 몇 가지 요인으로, 가족 중에 난소암 환자가 있는 경우 난소암에 걸릴 위험이 높으나 난소암 환자의 경우 95%는 가족력이 없다. 유방암, 자궁내막암, 직장암의 과거력이나 가족력이 있는 경우 유방암이 생기면 난소암이 생길 가능성이 2배 높아진다. 지속적인 배란 및 월경은 난소암의 확률을 높인다고 알려져 있다. 반면, 임신은 난소암의 발생을 방지하는 경향이 있어 출산횟수가 한 번이면 난소암 위험은 전혀 출산하지 않는 여성에 비해 약 10%, 출산횟수가 3번이면 50%나 줄어든다. 출산 후 수유를 하는 것도 배란 횟수를 줄여 난소암의 발생을 감소시키는 역할을 한다. 환경적 요인으로 선진국이나 도시 여성에서 난소암이 많이 발생하고, 이 밖에도 비만, 여러 바이러스 질환의 감염력이 난소암의 발생과 관계있다고 알려져 있다.
난소암 진단을 위해서는 질내 초음파와 종양 지표가 주로 이용되고 있으며, 종양지표로는 CA125, CA19-9, AFP, CEA, SA, CA72.4 등이 사용된다. 이중 CA125는 스크리닝, 진단, 모니터링, 추적 검사시 널리 이용된다. 그러나 난소암 1,2단계에서 특이도, 민감도가 낮다는 한계를 가지고 있다.
한편, 인체에 공생하는 미생물은 100조에 이르러 인간 세포보다 10배 많으며, 미생물의 유전자수는 인간 유전자수의 100배가 넘는 것으로 알려지고 있다. 미생물총(microbiota)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 제2011-0073049호). 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 난소암 발병에 있어서, 혈액 또는 소변 등의 인체 유래물에서 미생물 유래 소포에 존재하는 메타게놈 분석을 통해 난소암의 원인인자를 동정하고 난소암을 예측하는 방법에 대해서는 보고된 바가 없다.
본 발명자들은 난소암을 진단하기 위하여, 피검체 유래 샘플인 혈액 및 소변을 이용해 세포밖 소포를 분리하여, 소포로부터 유전자를 추출하고 이에 대하여 메타게놈 분석을 수행하였으며, 그 결과 난소암의 원인인자로 작용할 수 있는 세균 및 고세균 유래 세포밖 소포를 동정하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 세균 및 고세균 유래 세포밖 소포에 대한 메타게놈 분석을 통해 난소암을 진단하기 위한 정보제공방법을 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, 난소암 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다:
(a) 피검체 샘플에서 분리한 세포밖 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 및 고세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
그리고, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 난소암 진단방법을 제공한다:
(a) 피검체 샘플에서 분리한 세포밖 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 및 고세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 난소암의 발병 위험도 예측방법을 제공한다:
(a) 피검체 샘플에서 분리한 세포밖 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 및 고세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 비교하는 단계.
본 발명의 일구현예로, 상기 피검체 샘플은 혈액 또는 소변이고,
상기 (c) 단계에서, 피검체 소변 샘플에서 분리한 테네리쿠테스(Tenericutes), 탈철간균문(Deferribacteres), 푸조박테리아(Fusobacteria), 아르마티모나스문(Armatimonadetes), SR1, 젬마티모나데테스(Gemmatimonadetes), 및 TM6로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 세포밖 소포,
피검체 혈액 샘플에서 분리한 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 코리오박테리아(Coriobacteriia), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 오실라토리오피시디에(Oscillatoriophycideae), 델타프로테오박테리아(Deltaproteobacteria), 및 ML635J-21, 피검체 소변 샘플에서 분리한 몰리쿠테스강(Mollicutes), 탈철간균강(Deferribacteres), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 핌브리모나디아(Fimbriimonadia), 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 클로로플라스트(Chloroplast), 감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 간균강(Bacilli), 아시디마이크로비아(Acidimicrobiia), 델타프로테오박테리아(Deltaproteobacteria), 오실라토리오피시디에(Oscillatoriophycideae), 4C0d-2, 젬마티모나데테스(Gemmatimonadetes), 플라보박테리아(Flavobacteriia), ML635J-21, 및 SJA-4로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 세포밖 소포,
피검체 혈액 샘플에서 분리한 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 리조비움목(Rhizobiales), 카울로박테라레스(Caulobacterales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 코리오박테리아레스(Coriobacteriales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), YS2, 남구슬말목(Chroococcales), CW040, 데설포비브리오날레스(Desulfovibrionales), 및 메틸로필라레스(Methylophilales), 피검체 소변 샘플에서 분리한 데설퍼로모나달레스(Desulfuromonadales), 데설포박테라레스(Desulfobacterales), 갈리오넬라레스(Gallionellales), 카디오박테리알레스(Cardiobacteriales), 스트라메노필레스(Stramenopiles), 마리니셀라레스(Marinicellales), 할라나에로비알레스(Halanaerobiales), RF39, 탈철간균목(Deferribacterales), 피렐룰라레스(Pirellulales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 핌브리모나달레스(Fimbriimonadales), 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 스트렙토피타(Streptophyta), 터리시박테랄레스(Turicibacterales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 믹소코칼레스(Myxococcales), 써말레스(Thermales), YS2, 바실라레스(Bacillales), 아시디마이크로비알레스(Acidimicrobiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 레지오넬라레스(Legionellales), iii1-15, 남구슬말목(Chroococcales), CW040, EW055, 젬마티모나달레스(Gemmatimonadales), 플라보박테리움목(Flavobacteriales), 로도사이클러스(Rhodocyclales), 데설포비브리오날레스(Desulfovibrionales), MLE1-12, 메틸로필라레스(Methylophilales), 및 엘린6067(Ellin6067)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 세포밖 소포,
피검체 혈액 샘플에서 분리한 리조비움과(Rhizobiaceae), 브라디리조비아시에(Bradyrhizobiaceae), 펩토스트렙토코카시에(Peptostreptococcaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 카우로박테라시에(Caulobacteraceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 버크홀데리아시에(Burkholderiaceae), 아이로콕쿠스과(Aerococcaceae), 유산균과(Lactobacillaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 제노코카시에(Xenococcaceae), F16, 데설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), S24-7, 및 메틸로필라시에(Methylophilaceae), 피검체 소변 샘플에서 분리한 카디오박테리아시에(Cardiobacteriaceae), 아시도박테리아시에(Acidobacteriaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 크리스텐세넬라시에(Christensenellaceae), 바르네시엘라시에(Barnesiellaceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 모지박테리아시에(Mogibacteriaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 슈도노카르디아시에(Pseudonocardiaceae), 류코노스토카시에(Leuconostocaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 유산균과(Lactobacillaceae), 버크홀데리아시에(Burkholderiaceae), 아이로콕쿠스과(Aerococcaceae), 노카디옵사시에(Nocardiopsaceae), 로도사이클라시에(Rhodocyclaceae), S24-7, 에우박테리아시에(Eubacteriaceae), 데설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 메틸로필라시에(Methylophilaceae), 및 콕시엘라시에(Coxiellaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 세포밖 소포, 또는
피검체 혈액 샘플에서 분리한 모르가넬라(Morganella), 하이드로제노필러스(Hydrogenophilus), 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 에우박테리움(Eubacterium), 카테니박테리움(Catenibacterium), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 코프로코커스(Coprococcus), 슈도모나스(Pseudomonas), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 스핑고모나스(Sphingomonas), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 블라우티아(Blautia), 세라티아(Serratia), 시트로박터(Citrobacter), 및 콜린셀라(Collinsella), 피검체 소변 샘플에서 분리한 모르가넬라(Morganella), 리조비움(Rhizobium), 엑시구오박데리움(Exiguobacterium), 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 랄스토니아(Ralstonia), 셀룰로모나스(Cellulomonas), 스포로사르시나(Sporosarcina), 프로테우스(Proteus), 렙토트리키아(Leptotrichia), SMB53, 프레보텔라(Prevotella), 오리박테리움(Oribacterium), 페디오코커스(Pediococcus), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 뮤시스피릴룸(Mucispirillum), 카테니박테리움(Catenibacterium), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 콜린셀라(Collinsella), 아내로스티페스(Anaerostipes), 슈도모나스(Pseudomonas), 부티리시모나스(Butyricimonas), 푸조박테리움(Fusobacterium), 위셀라(Weissella), 에우박테리움(Eubacterium), 디알리스터(Dialister), 엑티노마이세스(Actinomyces), 오도리박터(Odoribacter), 스핑고모나스(Sphingomonas), 박테로이데스(Bacteroides), 터리시박터(Turicibacter), 엔테로코커스(Enterococcus), 도레아(Dorea), 유산균속(Lactobacillus), 얼위니아(Erwinia), 스타필로코커스(Staphylococcus), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 스핑고비움(Sphingobium), 고르도니아(Gordonia), 아들러크레우치아(Adlercreutzia), 브레비바실러스(Brevibacillus), 아에로코커스(Aerococcus), 살리니코커스(Salinicoccus), 제오트갈리코커스(Jeotgalicoccus), 데설포비브리오(Desulfovibrio), 벌크홀데리아(Burkholderia), 노보스핑고비움(Novosphingobium), 코마모나스(Comamonas), 클로시박테리움(Cloacibacterium), 데클로로모나스(Dechloromonas), 데르모모나스(Thermomonas), 디아포로박터(Diaphorobacter), 페도마이크로비움(Pedomicrobium), KD1-23, 주글로에(Zoogloea), 메틸로파가(Methylophaga), 및 해레레할로박터(Haererehalobacter)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 혈액은 전혈, 혈청, 혈장, 또는 혈액 단핵구일 수 있다.
환경에 존재하는 미생물에서 분비되는 세포밖 소포는 체내에 흡수되어 암 발생에 직접적인 영향을 미칠 수 있으며, 난소암은 증상이 나타나기 전 조기진단이 어려워 효율적인 치료가 어려운 실정이므로, 본 발명에 따른 인체 유래 샘플을 이용한 세균 유래 세포밖　소포의 메타게놈 분석을 통해 난소암 발병의 위험도를 미리 예측함으로써 난소암의 위험군을 조기에 진단 및 예측하여 적절한 관리를 통해 발병 시기를 늦추거나 발병을 예방할 수 있으며, 발병 후에도 조기진단 할 수 있어 난소암의 발병률을 낮추고 치료효과를 높일 수 있다. 또한, 난소암으로 진단받은 환자에서 메타게놈 분석을 통해 원인인자 노출을 피함으로써 암의 경과를 좋게 하거나, 재발을 막을 수 있다.
도 1a은, 마우스에 장내 세균과 세균유래 소포 (EV)를 구강으로 투여한 후, 시간별로 세균과 소포의 분포양상을 촬영한 사진이고, 도 1b는 구강으로 투여한 후 12시간째에, 혈액 및 여러 장기를 적출하여, 세균과 소포의 체내 분포양상을 평가한 그림이다.
도 2는 난소암환자 및 정상인 혈액에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 강(class) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 3은 난소암환자 및 정상인 혈액에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 목(order) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 4는 난소암환자 및 정상인 혈액에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 5는 난소암환자 및 정상인 혈액에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 6은 난소암환자 및 정상인 소변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 문(phylum) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 7은 난소암환자 및 정상인 소변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 강(class) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 8은 난소암환자 및 정상인 소변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 목(order) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 9는 난소암환자 및 정상인 소변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 과(family) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
도 10은 난소암환자 및 정상인 소변에서 세균 유래 소포를 분리한 후, 메타게놈 분석을 수행하여 속(genus) 수준에서 진단적 성능이 유의한 세균 유래 소포(EVs)의 분포를 나타낸 결과이다.
본 발명은 미생물 메타게놈 분석을 통해 난소암을 진단하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명자들은 피검체 유래 샘플을 이용해 세포밖 소포를 분리한 후, 소포로부터 유전자를 추출하고 이에 대하여 메타게놈 분석을 수행하였으며, 난소암의 원인인자로 작용할 수 있는 세균 유래 세포밖 소포를 동정하였다.
이에, 본 발명은 (a) 피검체 샘플에서 분리한 세포밖 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 및 고세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 비교하는 단계를 포함하는 난소암을 진단하기 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "난소암 진단" 이란 환자에 대하여 난소암이 발병할 가능성이 있는지, 난소암이 발병할 가능성이 상대적으로 높은지, 또는 난소암이 이미 발병하였는지 여부를 판별하는 것을 의미한다. 본 발명의 방법은 임의의 특정 환자에 대한 난소암 발병 위험도가 높은 환자로써 특별하고 적절한 관리를 통하여 발병 시기를 늦추거나 발병하지 않도록 하는데 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 난소암을 조기에 진단하여 가장 적절한 치료방식을 선택함으로써 치료를 결정하기 위해 임상적으로 사용될 수 있다.
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 혈액 및 소변에서 분리한 세균 유래 세포밖　소포를 이용하여 메타게놈 분석을 실시하였다.
본 발명에서 사용되는 용어, "세균 유래 소포"란 세균뿐만 아니라 고세균에서 분비되는 세포밖 소포를 포함하는 개념이며, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 피검체 샘플은 혈액 또는 소변일 수 있고, 상기 혈액은 바람직하게 전혈, 혈청, 혈장, 또는 혈액 단핵구일 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서는 상기 세균 및 고세균 유래 세포밖 소포에 대한 메타게놈 분석을 실시하였으며, 문(phylum), 강(class), 목(order), 과(family), 및 속(genus) 수준에서 각각 분석하여 실제로 난소암 발생의 원인으로 작용할 수 있는 세균 유래 소포를 동정하였다.
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 혈액 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 강 수준에서 분석한 결과, Erysipelotrichi, Alphaproteobacteria, Coriobacteriia, Flavobacteriia, Oscillatoriophycideae, Deltaproteobacteria, 및 ML635J-21 강 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 4 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 혈액 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 목 수준에서 분석한 결과, Erysipelotrichales, Rhizobiales, Caulobacterales, Pseudomonadales, Coriobacteriales, Flavobacteriales, YS2, Chroococcales, CW040, Desulfovibrionales, 및 Methylophilales 목 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 4 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 혈액 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, Rhizobiaceae, Bradyrhizobiaceae, Peptostreptococcaceae, Oxalobacteraceae, Erysipelotrichaceae, Pseudomonadaceae, Caulobacteraceae, Methylobacteriaceae, Paraprevotellaceae, Fusobacteriaceae, Planococcaceae, Burkholderiaceae, Aerococcaceae, Lactobacillaceae, Coriobacteriaceae, Weeksellaceae, Xenococcaceae, F16, Desulfovibrionaceae, Comamonadaceae, S24-7, 및 Methylophilaceae 과 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 4 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 혈액 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, Morganella, Hydrogenophilus, Cupriavidus, Eubacterium, Catenibacterium, Micrococcus, Coprococcus, Pseudomonas, Paraprevotella, Sphingomonas, Faecalibacterium, Blautia, Serratia, Citrobacter, 및 Collinsella 속 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 4 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 소변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 문 수준에서 분석한 결과, Tenericutes, Deferribacteres, Fusobacteria, Armatimonadetes, SR1, Gemmatimonadetes, 및 TM6 문 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 5 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 소변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 강 수준에서 분석한 결과, Mollicutes, Deferribacteres, Fusobacteriia, Fimbriimonadia, Erysipelotrichi, Chloroplast, Gammaproteobacteria, Betaproteobacteria, Bacilli, Acidimicrobiia, Deltaproteobacteria, Oscillatoriophycideae, 4C0d-2, Gemmatimonadetes, Flavobacteriia, ML635J-21, 및 SJA-4 강 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 5 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 소변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 목 수준에서 분석한 결과, Desulfuromonadales, Desulfobacterales, Gallionellales, Cardiobacteriales, Stramenopiles, Marinicellales, Halanaerobiales, RF39, Deferribacterales, Pirellulales, Fusobacteriales, Fimbriimonadales, Erysipelotrichales, Pseudomonadales, Streptophyta, Turicibacterales, Burkholderiales, Sphingomonadales, Myxococcales, Thermales, YS2, Bacillales, Acidimicrobiales, Oceanospirillales, Legionellales, iii1-15, Chroococcales, CW040, EW055, Gemmatimonadales, Flavobacteriales, Rhodocyclales, Desulfovibrionales, MLE1-12, Methylophilales, 및 Ellin6067 목 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 5 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 소변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 과 수준에서 분석한 결과, Cardiobacteriaceae, Acidobacteriaceae, Oxalobacteraceae, Prevotellaceae, Leptotrichiaceae, Christensenellaceae, Barnesiellaceae, Fimbriimonadaceae, Erysipelotrichaceae, Mogibacteriaceae, Pseudomonadaceae, Fusobacteriaceae, Pseudonocardiaceae, Leuconostocaceae, Moraxellaceae, Methylobacteriaceae, Paraprevotellaceae, Sphingomonadaceae, Nocardioidaceae, Lactobacillaceae, Burkholderiaceae, Aerococcaceae, Nocardiopsaceae, Rhodocyclaceae, S24-7, Eubacteriaceae, Desulfovibrionaceae, Comamonadaceae, Methylophilaceae, 및 Coxiellaceae 과 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 5 참조).
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에서는, 피검자 유래 소변 샘플에 존재하는 소포에 대하여 세균 메타게놈을 속 수준에서 분석한 결과, Morganella, Rhizobium, Exiguobacterium, Cupriavidus, Ralstonia, Cellulomonas, Sporosarcina, Proteus, Leptotrichia, SMB53, Prevotella, Oribacterium, Pediococcus, Paraprevotella, Methylobacterium, Mucispirillum, Catenibacterium, Parabacteroides, Collinsella, Anaerostipes, Pseudomonas, Butyricimonas, Fusobacterium, Weissella, Eubacterium, Dialister, Actinomyces, Odoribacter, Sphingomonas, Bacteroides, Turicibacter, Enterococcus, Dorea, Lactobacillus, Erwinia, Staphylococcus, Citrobacter, Halomonas, Sphingobium, Gordonia, Adlercreutzia, Brevibacillus, Aerococcus, Salinicoccus, Jeotgalicoccus, Desulfovibrio, Burkholderia, Novosphingobium, Comamonas, Cloacibacterium, Dechloromonas, Thermomonas, Diaphorobacter, Pedomicrobium, KD1-23, Zoogloea, Methylophaga, 및 Haererehalobacter 속 세균 유래 세포밖 소포의 함량이 난소암환자와 정상인에 사이에 유의한 차이가 있었다(실시예 5 참조).
본 발명은 상기와 같은 실시예 결과를 통해, 혈액 및 소변으로부터 분리한 세균 유래 세포밖 소포에 대하여 메타게놈 분석을 실시함으로써 정상인과 비교하여 난소암환자에서 함량이 유의하게 변화한 세균 유래 소포들을 동정하였으며, 메타게놈 분석을 통해 상기 각 수준에서 세균 유래 소포들의 함량 증감을 분석함으로써 난소암을 진단할 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 혈액(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 세포밖 소포(EV)는 혈액, 심장, 폐, 간, 신장, 비장, 지방조직, 및 근육에 분포하는 것을 확인하였다.
실시예 2. 혈액 및 소변으로부터 소포 분리 및 DNA 추출
혈액 및 소변으로부터 소포를 분리하고 DNA를 추출하기 위해, 먼저 10 ㎖ 튜브에 혈액 또는 소변을 넣고 원심분리(3,500 x g, 10min, 4℃)를 실시하여 부유물을 가라앉혀 상등액만을 회수한 후 새로운 10 ㎖ 튜브에 옮겼다. 0.22 ㎛ 필터를 사용하여 상기 회수한 상등액으로부터 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 박테리아 및 이물질을 제거한 후, Type 90ti 로터로 150,000 x g, 4℃에서 3시간 동안 초고속원심분리방법을 사용하여 상등액을 버리고 덩어리진 pellet을 생리식염수(PBS)로 녹여 소포를 수득하였다.
상기 방법에 따라 혈액 및 소변으로부터 분리한 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. 혈액 및 소변에서 추출한 DNA를 이용한 메타게놈 분석
상기 실시예 2의 방법으로 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. 혈액에서 분리한 세균유래 소포 메타게놈 분석 기반 난소암 진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 난소암환자 137명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 139명의 혈액에서 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.
혈액 내 세균유래 소포를 강(class) 수준에서 분석한 결과, Erysipelotrichi, Alphaproteobacteria, Coriobacteriia, Flavobacteriia, Oscillatoriophycideae, Deltaproteobacteria, 및 ML635J-21 강 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 2 및 도 2 참조).
대조군 난소암 Training Testing
name Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
c__Erysipelotrichi 0.0094 0.0136 0.0019 0.0026 0.0000 0.20 0.69 0.82 0.54 0.68 0.80 0.54
c__Alphaproteobacteria 0.0744 0.0587 0.0334 0.0231 0.0000 0.45 0.72 0.80 0.58 0.71 0.80 0.57
c__Coriobacteriia 0.0064 0.0086 0.0183 0.0111 0.0000 2.84 0.83 0.75 0.80 0.83 0.75 0.79
c__Flavobacteriia 0.0057 0.0121 0.0177 0.0226 0.0000 3.08 0.74 0.53 0.82 0.71 0.50 0.80
c__Oscillatoriophycideae 0.0003 0.0019 0.0010 0.0037 0.0520 3.54 0.61 0.41 0.78 0.57 0.37 0.78
c__Deltaproteobacteria 0.0021 0.0086 0.0117 0.0110 0.0000 5.51 0.84 0.67 0.90 0.83 0.66 0.89
c__ML635J-21 0.0000 0.0000 0.0005 0.0013 0.0000 　 0.60 0.24 0.94 0.56 0.22 0.93
혈액 내 세균유래 소포를 목(order) 수준에서 분석한 결과, Erysipelotrichales, Rhizobiales, Caulobacterales, Pseudomonadales, Coriobacteriales, Flavobacteriales, YS2, Chroococcales, CW040, Desulfovibrionales, 및 Methylophilales 목 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 3 및 도 3 참조).
대조군 난소암 Training Testing
name Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
o__Erysipelotrichales 0.0094 0.0136 0.0019 0.0026 0.0000 0.20 0.69 0.81 0.54 0.67 0.79 0.54
o__Rhizobiales 0.0268 0.0319 0.0060 0.0052 0.0000 0.22 0.79 0.89 0.62 0.78 0.88 0.62
o__Caulobacterales 0.0064 0.0109 0.0017 0.0027 0.0000 0.27 0.62 0.80 0.42 0.60 0.80 0.41
o__Pseudomonadales 0.1657 0.1328 0.0647 0.0386 0.0000 0.39 0.79 0.84 0.60 0.78 0.83 0.60
o__Coriobacteriales 0.0064 0.0086 0.0183 0.0111 0.0000 2.84 0.83 0.74 0.79 0.82 0.74 0.79
o__Flavobacteriales 0.0057 0.0121 0.0177 0.0226 0.0000 3.08 0.74 0.53 0.82 0.72 0.51 0.82
o__YS2 0.0002 0.0015 0.0005 0.0012 0.0266 3.38 0.61 0.38 0.81 0.56 0.36 0.76
o__Chroococcales 0.0003 0.0018 0.0009 0.0037 0.0574 3.52 0.60 0.42 0.75 0.54 0.38 0.71
o__CW040 0.0010 0.0056 0.0038 0.0044 0.0000 3.92 0.76 0.56 0.91 0.75 0.53 0.91
o__Desulfovibrionales 0.0015 0.0084 0.0113 0.0109 0.0000 7.37 0.86 0.69 0.93 0.86 0.70 0.93
o__Methylophilales 0.0000 0.0002 0.0020 0.0035 0.0000 95.25 0.76 0.49 0.98 0.72 0.49 0.98
혈액 내 세균유래 소포를 과(family) 수준에서 분석한 결과, Rhizobiaceae, Bradyrhizobiaceae, Peptostreptococcaceae, Oxalobacteraceae, Erysipelotrichaceae, Pseudomonadaceae, Caulobacteraceae, Methylobacteriaceae, Paraprevotellaceae, Fusobacteriaceae, Planococcaceae, Burkholderiaceae, Aerococcaceae, Lactobacillaceae, Coriobacteriaceae, Weeksellaceae, Xenococcaceae, F16, Desulfovibrionaceae, Comamonadaceae, S24-7, 및 Methylophilaceae 과 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 4 및 도 4 참조).
대조군 난소암 Training Testing
name Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
f__Rhizobiaceae 0.0116 0.0237 0.0007 0.0019 0.0000 0.06 0.81 0.90 0.56 0.79 0.90 0.55
f__Bradyrhizobiaceae 0.0039 0.0119 0.0003 0.0010 0.0005 0.09 0.67 0.87 0.38 0.63 0.85 0.37
f__Peptostreptococcaceae 0.0073 0.0191 0.0007 0.0016 0.0001 0.10 0.67 0.82 0.43 0.66 0.81 0.42
f__Oxalobacteraceae 0.0335 0.0482 0.0043 0.0127 0.0000 0.13 0.81 0.93 0.62 0.80 0.92 0.61
f__Erysipelotrichaceae 0.0094 0.0136 0.0019 0.0026 0.0000 0.20 0.69 0.82 0.54 0.67 0.80 0.54
f__Pseudomonadaceae 0.1001 0.1087 0.0256 0.0186 0.0000 0.26 0.87 0.86 0.72 0.87 0.85 0.70
f__Caulobacteraceae 0.0064 0.0109 0.0017 0.0027 0.0000 0.27 0.62 0.80 0.42 0.61 0.79 0.41
f__Methylobacteriaceae 0.0074 0.0104 0.0023 0.0030 0.0000 0.31 0.61 0.78 0.46 0.60 0.77 0.46
f__[Paraprevotellaceae] 0.0025 0.0051 0.0008 0.0018 0.0004 0.32 0.63 0.75 0.44 0.61 0.73 0.39
f__Fusobacteriaceae 0.0043 0.0085 0.0015 0.0029 0.0003 0.35 0.61 0.74 0.41 0.55 0.70 0.38
f__Planococcaceae 0.0070 0.0115 0.0026 0.0028 0.0000 0.37 0.64 0.73 0.45 0.62 0.71 0.46
f__Burkholderiaceae 0.0027 0.0070 0.0054 0.0057 0.0006 2.00 0.73 0.52 0.81 0.72 0.53 0.79
f__Aerococcaceae 0.0050 0.0097 0.0117 0.0107 0.0000 2.35 0.75 0.58 0.80 0.74 0.56 0.80
f__Lactobacillaceae 0.0340 0.0326 0.0863 0.0563 0.0000 2.54 0.81 0.65 0.83 0.80 0.63 0.84
f__Coriobacteriaceae 0.0064 0.0086 0.0183 0.0111 0.0000 2.84 0.83 0.74 0.79 0.82 0.74 0.79
f__[Weeksellaceae] 0.0044 0.0099 0.0165 0.0223 0.0000 3.74 0.75 0.51 0.84 0.74 0.52 0.83
f__Xenococcaceae 0.0002 0.0018 0.0009 0.0037 0.0428 4.15 0.61 0.41 0.78 0.58 0.40 0.75
f__F16 0.0006 0.0029 0.0037 0.0044 0.0000 6.20 0.79 0.56 0.92 0.75 0.56 0.92
f__Desulfovibrionaceae 0.0015 0.0084 0.0113 0.0109 0.0000 7.37 0.86 0.69 0.93 0.86 0.69 0.93
f__Comamonadaceae 0.0085 0.0154 0.0727 0.0802 0.0000 8.51 0.91 0.75 0.86 0.90 0.73 0.85
f__S24-7 0.0014 0.0038 0.0689 0.0516 0.0000 49.83 0.97 0.89 0.96 0.98 0.87 0.96
f__Methylophilaceae 0.0000 0.0002 0.0020 0.0035 0.0000 95.25 0.75 0.49 0.98 0.72 0.49 0.98
혈액 내 세균유래 소포를 속(genus) 수준에서 분석한 결과, Morganella, Hydrogenophilus, Cupriavidus, Eubacterium, Catenibacterium, Micrococcus, Coprococcus, Pseudomonas, Paraprevotella, Sphingomonas, Faecalibacterium, Blautia, Serratia, Citrobacter, 및 Collinsella 속 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 5 및 도 5 참조).
대조군 난소암 Training Testing
Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
g__Morganella 0.0012 0.0032 0.0000 0.0002 0.0000 0.02 0.66 0.95 0.29 0.64 0.94 0.28
g__Hydrogenophilus 0.0012 0.0048 0.0000 0.0003 0.0042 0.04 0.62 0.89 0.27 0.58 0.86 0.27
g__Cupriavidus 0.0242 0.0432 0.0011 0.0017 0.0000 0.04 0.75 0.90 0.55 0.73 0.90 0.55
g__[Eubacterium] 0.0026 0.0055 0.0003 0.0008 0.0000 0.11 0.68 0.86 0.41 0.65 0.86 0.40
g__Catenibacterium 0.0050 0.0105 0.0007 0.0015 0.0000 0.13 0.68 0.82 0.44 0.68 0.81 0.44
g__Micrococcus 0.0115 0.0185 0.0019 0.0034 0.0000 0.17 0.66 0.84 0.44 0.64 0.83 0.43
g__Coprococcus 0.0105 0.0141 0.0022 0.0029 0.0000 0.21 0.67 0.81 0.50 0.66 0.79 0.48
g__Pseudomonas 0.0976 0.1087 0.0209 0.0142 0.0000 0.21 0.89 0.88 0.75 0.89 0.87 0.74
g__Paraprevotella 0.0007 0.0024 0.0002 0.0007 0.0174 0.24 0.62 0.81 0.33 0.58 0.79 0.30
g__Sphingomonas 0.0176 0.0240 0.0043 0.0043 0.0000 0.25 0.73 0.81 0.55 0.72 0.79 0.54
g__Faecalibacterium 0.0364 0.0389 0.0106 0.0088 0.0000 0.29 0.69 0.83 0.56 0.68 0.81 0.55
g__Blautia 0.0084 0.0096 0.0025 0.0034 0.0000 0.30 0.67 0.80 0.53 0.65 0.78 0.52
g__Serratia 0.0002 0.0007 0.0001 0.0004 0.0451 0.36 0.63 0.79 0.37 0.59 0.74 0.33
g__Citrobacter 0.0045 0.0064 0.0016 0.0024 0.0000 0.36 0.65 0.77 0.49 0.63 0.76 0.48
g__Collinsella 0.0037 0.0059 0.0015 0.0027 0.0001 0.40 0.62 0.76 0.46 0.59 0.74 0.45
g__Sutterella 0.0005 0.0025 0.0009 0.0018 0.0807 2.00 0.61 0.46 0.74 0.55 0.42 0.71
g__Finegoldia 0.0005 0.0029 0.0012 0.0020 0.0251 2.27 0.65 0.48 0.78 0.61 0.46 0.75
g__Comamonas 0.0027 0.0076 0.0066 0.0091 0.0001 2.49 0.70 0.49 0.84 0.67 0.46 0.85
g__Lactobacillus 0.0337 0.0324 0.0849 0.0568 0.0000 2.52 0.80 0.64 0.83 0.79 0.62 0.83
g__Sphingobium 0.0013 0.0058 0.0036 0.0054 0.0009 2.70 0.72 0.49 0.84 0.69 0.48 0.84
g__Klebsiella 0.0006 0.0016 0.0024 0.0039 0.0000 4.12 0.71 0.47 0.86 0.70 0.46 0.86
g__Aerococcus 0.0010 0.0055 0.0064 0.0085 0.0000 6.54 0.82 0.59 0.94 0.79 0.57 0.95
g__Burkholderia 0.0003 0.0019 0.0042 0.0048 0.0000 13.77 0.90 0.77 0.95 0.89 0.76 0.95
g__Cloacibacterium 0.0010 0.0062 0.0145 0.0207 0.0000 14.79 0.87 0.63 0.95 0.86 0.63 0.94
g__Salinicoccus 0.0001 0.0008 0.0019 0.0024 0.0000 16.53 0.80 0.59 0.97 0.77 0.58 0.98
g__Adlercreutzia 0.0007 0.0020 0.0124 0.0093 0.0000 18.55 0.92 0.82 0.94 0.91 0.80 0.94
g__Jeotgalicoccus 0.0005 0.0018 0.0135 0.0150 0.0000 28.95 0.92 0.80 0.95 0.91 0.80 0.95
g__Novosphingobium 0.0003 0.0014 0.0084 0.0119 0.0000 29.38 0.87 0.68 0.95 0.87 0.67 0.95
g__Enterobacter 0.0001 0.0003 0.0042 0.0060 0.0000 40.30 0.80 0.62 0.94 0.76 0.61 0.94
g__Anaerofustis 0.0000 0.0001 0.0006 0.0014 0.0000 64.74 0.63 0.28 0.95 0.59 0.27 0.93
g__Desulfovibrio 0.0001 0.0004 0.0111 0.0109 0.0000 110.89 0.90 0.79 0.97 0.90 0.79 0.97
g__Dechloromonas 0.0000 0.0001 0.0010 0.0023 0.0000 129.91 0.66 0.32 0.98 0.64 0.32 0.98
g__Diaphorobacter 0.0000 0.0000 0.0017 0.0023 0.0000 1769.58 0.84 0.65 0.99 0.80 0.64 0.98
실시예 5. 소변에서 분리한 세균유래 소포 메타게놈 분석 기반 난소암 진단모형
상기 실시예 3의 방법으로, 난소암환자 135명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 136명의 소변에서 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.
소변 내 세균유래 소포를 문(phylum) 수준에서 분석한 결과, Tenericutes, Deferribacteres, Fusobacteria, Armatimonadetes, SR1, Gemmatimonadetes, 및 TM6 문 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 6 및 도 6 참조).
대조군 난소암 Training Testing
name Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
p__Tenericutes 0.0063 0.0086 0.0010 0.0022 0.0000 0.15 0.79 0.80 0.59 0.78 0.79 0.59
p__Deferribacteres 0.0003 0.0008 0.0001 0.0004 0.0004 0.17 0.68 0.76 0.50 0.67 0.75 0.49
p__Fusobacteria 0.0040 0.0057 0.0010 0.0023 0.0000 0.26 0.74 0.84 0.54 0.73 0.80 0.53
p__Armatimonadetes 0.0003 0.0008 0.0001 0.0004 0.0025 0.26 0.63 0.72 0.46 0.62 0.70 0.46
p__SR1 0.0001 0.0003 0.0000 0.0002 0.1834 0.27 0.61 0.65 0.49 0.61 0.65 0.48
p__Gemmatimonadetes 0.0001 0.0004 0.0004 0.0012 0.0085 3.99 0.61 0.53 0.63 0.61 0.52 0.61
p__TM6 0.0000 0.0000 0.0001 0.0003 0.0236 0.60 0.55 0.58 0.60 0.56 0.57
소변 내 세균유래 소포를 강(class) 수준에서 분석한 결과, Mollicutes, Deferribacteres, Fusobacteriia, Fimbriimonadia, Erysipelotrichi, Chloroplast, Gammaproteobacteria, Betaproteobacteria, Bacilli, Acidimicrobiia, Deltaproteobacteria, Oscillatoriophycideae, 4C0d-2, Gemmatimonadetes, Flavobacteriia, ML635J-21, 및 SJA-4 강 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 7 및 도 7 참조).
대조군 난소암 Training Testing
name Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
c__Mollicutes 0.0063 0.0086 0.0010 0.0022 0.0000 0.15 0.79 0.80 0.60 0.78 0.78 0.58
c__Deferribacteres 0.0003 0.0008 0.0001 0.0004 0.0004 0.17 0.68 0.75 0.52 0.67 0.74 0.50
c__Fusobacteriia 0.0040 0.0057 0.0010 0.0023 0.0000 0.26 0.74 0.83 0.54 0.73 0.81 0.51
c__[Fimbriimonadia] 0.0003 0.0008 0.0001 0.0004 0.0025 0.26 0.63 0.69 0.48 0.62 0.69 0.47
c__Erysipelotrichi 0.0067 0.0113 0.0018 0.0032 0.0000 0.27 0.78 0.80 0.57 0.77 0.80 0.57
c__Chloroplast 0.0147 0.0318 0.0054 0.0065 0.0010 0.37 0.63 0.71 0.46 0.62 0.71 0.46
c__Gammaproteobacteria 0.3013 0.1828 0.1392 0.0497 0.0000 0.46 0.81 0.90 0.70 0.81 0.89 0.70
c__Betaproteobacteria 0.0653 0.1524 0.1323 0.1238 0.0001 2.03 0.73 0.63 0.74 0.73 0.61 0.76
c__Bacilli 0.1031 0.0551 0.2242 0.1162 0.0000 2.17 0.83 0.74 0.85 0.83 0.74 0.85
c__Acidimicrobiia 0.0001 0.0002 0.0003 0.0008 0.0028 5.11 0.62 0.53 0.63 0.61 0.52 0.61
c__Deltaproteobacteria 0.0016 0.0026 0.0104 0.0115 0.0000 6.49 0.85 0.71 0.87 0.85 0.70 0.86
c__Oscillatoriophycideae 0.0002 0.0007 0.0010 0.0026 0.0003 6.61 0.64 0.49 0.69 0.64 0.49 0.68
c__4C0d-2 0.0002 0.0005 0.0013 0.0027 0.0000 6.68 0.67 0.44 0.76 0.67 0.43 0.75
c__Gemmatimonadetes 0.0000 0.0002 0.0003 0.0009 0.0064 6.81 0.61 0.54 0.60 0.61 0.54 0.60
c__Flavobacteriia 0.0034 0.0053 0.0325 0.0406 0.0000 9.68 0.87 0.68 0.88 0.87 0.68 0.87
c__ML635J-21 0.0000 0.0000 0.0007 0.0023 0.0006 610.44 0.64 0.47 0.73 0.64 0.46 0.73
c__SJA-4 0.0000 0.0000 0.0001 0.0003 0.0236 0.60 0.55 0.59 0.60 0.54 0.58
소변 내 세균유래 소포를 목(order) 수준에서 분석한 결과, Desulfuromonadales, Desulfobacterales, Gallionellales, Cardiobacteriales, Stramenopiles, Marinicellales, Halanaerobiales, RF39, Deferribacterales, Pirellulales, Fusobacteriales, Fimbriimonadales, Erysipelotrichales, Pseudomonadales, Streptophyta, Turicibacterales, Burkholderiales, Sphingomonadales, Myxococcales, Thermales, YS2, Bacillales, Acidimicrobiales, Oceanospirillales, Legionellales, iii1-15, Chroococcales, CW040, EW055, Gemmatimonadales, Flavobacteriales, Rhodocyclales, Desulfovibrionales, MLE1-12, Methylophilales, 및 Ellin6067 목 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 8 및 도 8 참조).
대조군 난소암 Training Testing
name Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
o__Desulfuromonadales 0.0002 0.0011 0.0000 0.0000 0.0604 0.00 0.62 0.80 0.36 0.62 0.78 0.36
o__Desulfobacterales 0.0004 0.0015 0.0000 0.0000 0.0076 0.00 0.62 0.79 0.38 0.59 0.78 0.35
o__Gallionellales 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0248 0.00 0.61 0.65 0.47 0.61 0.65 0.47
o__Cardiobacteriales 0.0001 0.0004 0.0000 0.0000 0.0140 0.00 0.61 0.70 0.44 0.61 0.69 0.44
o__Stramenopiles 0.0025 0.0054 0.0000 0.0001 0.0000 0.00 0.71 0.97 0.38 0.67 0.96 0.37
o__[Marinicellales] 0.0001 0.0006 0.0000 0.0000 0.0113 0.02 0.61 0.71 0.43 0.62 0.71 0.42
o__Halanaerobiales 0.0001 0.0006 0.0000 0.0000 0.1615 0.03 0.60 0.66 0.47 0.60 0.65 0.46
o__RF39 0.0062 0.0086 0.0006 0.0013 0.0000 0.10 0.81 0.83 0.63 0.81 0.83 0.61
o__Deferribacterales 0.0003 0.0008 0.0001 0.0004 0.0004 0.17 0.68 0.75 0.51 0.67 0.75 0.49
o__Pirellulales 0.0001 0.0004 0.0000 0.0003 0.1246 0.25 0.60 0.65 0.49 0.58 0.63 0.46
o__Fusobacteriales 0.0040 0.0057 0.0010 0.0023 0.0000 0.26 0.74 0.82 0.52 0.73 0.82 0.52
o__[Fimbriimonadales] 0.0003 0.0008 0.0001 0.0004 0.0025 0.26 0.63 0.70 0.46 0.62 0.70 0.46
o__Erysipelotrichales 0.0067 0.0113 0.0018 0.0032 0.0000 0.27 0.78 0.81 0.57 0.77 0.80 0.55
o__Pseudomonadales 0.1996 0.1591 0.0737 0.0327 0.0000 0.37 0.80 0.86 0.66 0.79 0.85 0.64
o__Streptophyta 0.0122 0.0298 0.0053 0.0065 0.0094 0.44 0.61 0.66 0.48 0.59 0.64 0.47
o__Turicibacterales 0.0025 0.0037 0.0011 0.0025 0.0004 0.45 0.65 0.69 0.52 0.65 0.68 0.50
o__Burkholderiales 0.0613 0.1532 0.1228 0.1157 0.0002 2.00 0.73 0.62 0.74 0.71 0.61 0.74
o__Sphingomonadales 0.0133 0.0146 0.0296 0.0274 0.0000 2.23 0.72 0.55 0.78 0.70 0.52 0.77
o__Myxococcales 0.0003 0.0008 0.0007 0.0021 0.0429 2.38 0.60 0.55 0.57 0.60 0.57 0.56
o__Thermales 0.0002 0.0010 0.0007 0.0017 0.0072 3.22 0.63 0.53 0.64 0.62 0.51 0.61
o__YS2 0.0002 0.0004 0.0006 0.0021 0.0166 3.62 0.60 0.52 0.63 0.60 0.51 0.61
o__Bacillales 0.0202 0.0181 0.0789 0.0724 0.0000 3.91 0.87 0.70 0.86 0.86 0.69 0.85
o__Acidimicrobiales 0.0001 0.0002 0.0003 0.0008 0.0028 5.11 0.62 0.52 0.63 0.61 0.53 0.62
o__Oceanospirillales 0.0006 0.0028 0.0033 0.0051 0.0000 5.31 0.79 0.62 0.84 0.78 0.59 0.83
o__Legionellales 0.0001 0.0006 0.0003 0.0008 0.0041 5.48 0.65 0.54 0.68 0.65 0.52 0.68
o__iii1-15 0.0000 0.0004 0.0003 0.0016 0.1425 5.67 0.60 0.59 0.54 0.60 0.59 0.56
o__Chroococcales 0.0002 0.0007 0.0010 0.0026 0.0004 6.44 0.63 0.48 0.69 0.63 0.48 0.69
o__CW040 0.0005 0.0018 0.0035 0.0044 0.0000 6.49 0.78 0.59 0.85 0.78 0.59 0.85
o__EW055 0.0000 0.0002 0.0004 0.0017 0.0299 7.63 0.60 0.59 0.55 0.60 0.57 0.55
o__Gemmatimonadales 0.0000 0.0001 0.0002 0.0007 0.0288 8.08 0.61 0.55 0.58 0.61 0.55 0.59
o__Flavobacteriales 0.0034 0.0053 0.0325 0.0406 0.0000 9.68 0.87 0.69 0.88 0.86 0.68 0.86
o__Rhodocyclales 0.0003 0.0007 0.0038 0.0056 0.0000 13.55 0.77 0.58 0.89 0.77 0.58 0.89
o__Desulfovibrionales 0.0006 0.0013 0.0096 0.0112 0.0000 15.98 0.90 0.75 0.91 0.89 0.74 0.92
o__MLE1-12 0.0000 0.0002 0.0007 0.0016 0.0000 21.03 0.66 0.45 0.77 0.64 0.42 0.75
o__Methylophilales 0.0000 0.0003 0.0031 0.0043 0.0000 84.22 0.79 0.56 0.96 0.79 0.54 0.96
o__Ellin6067 0.0000 0.0000 0.0001 0.0005 0.0299 113.57 0.61 0.60 0.54 0.60 0.60 0.54
소변 내 세균유래 소포를 과(family) 수준에서 분석한 결과, Cardiobacteriaceae, Acidobacteriaceae, Oxalobacteraceae, Prevotellaceae, Leptotrichiaceae, Christensenellaceae, Barnesiellaceae, Fimbriimonadaceae, Erysipelotrichaceae, Mogibacteriaceae, Pseudomonadaceae, Fusobacteriaceae, Pseudonocardiaceae, Leuconostocaceae, Moraxellaceae, Methylobacteriaceae, Paraprevotellaceae, Sphingomonadaceae, Nocardioidaceae, Lactobacillaceae, Burkholderiaceae, Aerococcaceae, Nocardiopsaceae, Rhodocyclaceae, S24-7, Eubacteriaceae, Desulfovibrionaceae, Comamonadaceae, Methylophilaceae, 및 Coxiellaceae 과 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 9 및 도 9 참조).
대조군 난소암 Training Testing
name Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
f__Cardiobacteriaceae 0.0001 0.0017 0.0000 0.0013 0.0140 0.00 0.76 0.80 0.57 0.75 0.79 0.56
f__Acidobacteriaceae 0.0000 0.0007 0.0000 0.0005 0.0315 0.00 0.73 0.75 0.59 0.72 0.75 0.56
f__Oxalobacteraceae 0.0554 0.0027 0.0044 0.0051 0.0001 0.08 0.82 0.63 0.90 0.81 0.63 0.88
f__Prevotellaceae 0.0695 0.0131 0.0093 0.0684 0.0000 0.13 0.90 0.73 0.89 0.90 0.72 0.89
f__Leptotrichiaceae 0.0016 0.0059 0.0003 0.0031 0.0000 0.20 0.67 0.69 0.50 0.66 0.69 0.48
f__Christensenellaceae 0.0010 0.0023 0.0002 0.0019 0.0000 0.21 0.74 0.71 0.65 0.73 0.70 0.65
f__[Barnesiellaceae] 0.0004 0.0009 0.0001 0.0025 0.0064 0.23 0.68 0.48 0.81 0.68 0.48 0.79
f__[Fimbriimonadaceae] 0.0003 0.0022 0.0001 0.0002 0.0025 0.26 0.96 0.97 0.84 0.96 0.97 0.83
f__Erysipelotrichaceae 0.0067 0.0086 0.0018 0.0013 0.0000 0.27 0.81 0.84 0.62 0.81 0.83 0.61
f__[Mogibacteriaceae] 0.0005 0.0017 0.0001 0.0044 0.0001 0.28 0.80 0.61 0.87 0.79 0.59 0.85
f__Pseudomonadaceae 0.1054 0.0386 0.0305 0.0411 0.0000 0.29 0.69 0.64 0.64 0.67 0.64 0.64
f__Fusobacteriaceae 0.0024 0.0043 0.0007 0.0029 0.0001 0.29 0.67 0.69 0.49 0.65 0.68 0.50
f__Pseudonocardiaceae 0.0006 0.0041 0.0002 0.0008 0.0020 0.31 0.79 0.83 0.59 0.79 0.83 0.57
f__Leuconostocaceae 0.0041 0.0107 0.0014 0.0036 0.0000 0.35 0.79 0.80 0.63 0.78 0.79 0.62
f__Moraxellaceae 0.0941 0.0058 0.0430 0.0060 0.0000 0.46 0.73 0.60 0.75 0.70 0.57 0.73
f__Methylobacteriaceae 0.0045 0.0007 0.0021 0.0056 0.0000 0.47 0.77 0.59 0.89 0.76 0.58 0.88
f__[Paraprevotellaceae] 0.0026 0.0006 0.0012 0.0029 0.0032 0.48 0.67 0.46 0.80 0.67 0.45 0.78
f__Sphingomonadaceae 0.0129 0.0138 0.0293 0.0119 0.0000 2.27 0.70 0.61 0.71 0.68 0.59 0.69
f__Nocardioidaceae 0.0004 0.0023 0.0011 0.0004 0.0144 2.39 0.69 0.81 0.44 0.69 0.79 0.42
f__Lactobacillaceae 0.0302 0.0779 0.0883 0.0085 0.0000 2.92 0.85 0.88 0.67 0.84 0.86 0.68
f__Burkholderiaceae 0.0017 0.0061 0.0078 0.0405 0.0000 4.55 0.96 0.82 0.92 0.95 0.81 0.91
f__Aerococcaceae 0.0026 0.0464 0.0202 0.0216 0.0000 7.79 0.72 0.71 0.61 0.72 0.71 0.61
f__Nocardiopsaceae 0.0000 0.0006 0.0001 0.0005 0.1213 8.02 0.65 0.70 0.51 0.64 0.69 0.47
f__Rhodocyclaceae 0.0003 0.0039 0.0038 0.0408 0.0000 13.55 0.90 0.72 0.90 0.89 0.71 0.90
f__S24-7 0.0037 0.0735 0.0542 0.0369 0.0000 14.82 0.70 0.73 0.55 0.68 0.71 0.52
f__Eubacteriaceae 0.0000 0.0005 0.0002 0.0030 0.0015 15.51 0.78 0.59 0.89 0.77 0.58 0.88
f__Desulfovibrionaceae 0.0006 0.0332 0.0096 0.0679 0.0000 15.96 0.84 0.73 0.84 0.83 0.72 0.84
f__Comamonadaceae 0.0022 0.0853 0.1093 0.0161 0.0000 50.44 0.86 0.88 0.73 0.86 0.87 0.72
f__Methylophilaceae 0.0000 0.0427 0.0031 0.0104 0.0000 85.34 0.77 0.76 0.63 0.77 0.76 0.63
f__Coxiellaceae 0.0000 0.0054 0.0002 0.0001 0.0018 284.80 0.70 0.97 0.37 0.68 0.96 0.36
소변 내 세균유래 소포를 속(genus) 수준에서 분석한 결과, Morganella, Rhizobium, Exiguobacterium, Cupriavidus, Ralstonia, Cellulomonas, Sporosarcina, Proteus, Leptotrichia, SMB53, Prevotella, Oribacterium, Pediococcus, Paraprevotella, Methylobacterium, Mucispirillum, Catenibacterium, Parabacteroides, Collinsella, Anaerostipes, Pseudomonas, Butyricimonas, Fusobacterium, Weissella, Eubacterium, Dialister, Actinomyces, Odoribacter, Sphingomonas, Bacteroides, Turicibacter, Enterococcus, Dorea, Lactobacillus, Erwinia, Staphylococcus, Citrobacter, Halomonas, Sphingobium, Gordonia, Adlercreutzia, Brevibacillus, Aerococcus, Salinicoccus, Jeotgalicoccus, Desulfovibrio, Burkholderia, Novosphingobium, Comamonas, Cloacibacterium, Dechloromonas, Thermomonas, Diaphorobacter, Pedomicrobium, KD1-23, Zoogloea, Methylophaga, 및 Haererehalobacter 속 세균 바이오마커로 진단모형을 개발하였을 때, 난소암에 대한 진단적 성능이 유의하게 나타났다 (표 10 및 도 10 참조).
대조군 난소암 Training Testing
Mean SD Mean SD p value Ratio AUC sensitivity specificity AUC sensitivity specificity
g__Morganella 0.0091 0.0243 0.0000 0.0002 0.0000 0.00 0.80 0.98 0.54 0.79 0.98 0.53
g__Rhizobium 0.0034 0.0036 0.0000 0.0001 0.0000 0.00 0.96 0.99 0.88 0.95 0.99 0.88
g__Exiguobacterium 0.0017 0.0077 0.0000 0.0001 0.0134 0.01 0.70 0.92 0.43 0.70 0.89 0.43
g__Cupriavidus 0.0333 0.0988 0.0016 0.0028 0.0002 0.05 0.73 0.78 0.58 0.73 0.77 0.56
g__Ralstonia 0.0165 0.0483 0.0012 0.0026 0.0003 0.07 0.70 0.75 0.54 0.69 0.73 0.53
g__Cellulomonas 0.0007 0.0017 0.0001 0.0003 0.0000 0.08 0.67 0.80 0.43 0.67 0.79 0.42
g__Sporosarcina 0.0010 0.0025 0.0001 0.0004 0.0000 0.08 0.71 0.80 0.53 0.71 0.77 0.51
g__Proteus 0.0112 0.0213 0.0010 0.0021 0.0000 0.09 0.82 0.87 0.60 0.82 0.88 0.60
g__Leptotrichia 0.0012 0.0026 0.0001 0.0006 0.0000 0.12 0.70 0.81 0.45 0.69 0.81 0.43
g__SMB53 0.0041 0.0053 0.0005 0.0011 0.0000 0.12 0.86 0.85 0.69 0.85 0.83 0.67
g__Prevotella 0.0695 0.0779 0.0093 0.0085 0.0000 0.13 0.85 0.88 0.67 0.84 0.88 0.67
g__Oribacterium 0.0004 0.0013 0.0001 0.0004 0.0018 0.14 0.65 0.74 0.47 0.63 0.73 0.46
g__Pediococcus 0.0005 0.0012 0.0001 0.0005 0.0004 0.16 0.69 0.77 0.51 0.68 0.75 0.49
g__Paraprevotella 0.0008 0.0020 0.0001 0.0006 0.0003 0.16 0.72 0.75 0.57 0.71 0.74 0.54
g__Methylobacterium 0.0035 0.0050 0.0006 0.0015 0.0000 0.17 0.78 0.84 0.54 0.77 0.83 0.53
g__Mucispirillum 0.0003 0.0008 0.0001 0.0004 0.0004 0.17 0.68 0.75 0.50 0.67 0.74 0.51
g__Catenibacterium 0.0039 0.0099 0.0007 0.0017 0.0002 0.18 0.74 0.80 0.50 0.72 0.78 0.49
g__Parabacteroides 0.0075 0.0102 0.0016 0.0029 0.0000 0.21 0.83 0.82 0.68 0.82 0.82 0.67
g__Collinsella 0.0073 0.0100 0.0016 0.0029 0.0000 0.22 0.76 0.79 0.57 0.75 0.78 0.57
g__Anaerostipes 0.0007 0.0015 0.0002 0.0013 0.0024 0.26 0.70 0.78 0.51 0.69 0.76 0.48
g__Pseudomonas 0.0999 0.0829 0.0269 0.0143 0.0000 0.27 0.87 0.90 0.74 0.86 0.90 0.73
g__Butyricimonas 0.0011 0.0021 0.0003 0.0016 0.0011 0.30 0.71 0.74 0.55 0.69 0.72 0.53
g__Fusobacterium 0.0023 0.0046 0.0007 0.0020 0.0002 0.30 0.68 0.76 0.54 0.67 0.74 0.52
g__Weissella 0.0016 0.0027 0.0005 0.0013 0.0000 0.31 0.70 0.74 0.56 0.68 0.71 0.53
g__[Eubacterium] 0.0015 0.0020 0.0005 0.0011 0.0000 0.31 0.74 0.77 0.56 0.73 0.75 0.56
g__Dialister 0.0052 0.0105 0.0017 0.0030 0.0002 0.33 0.68 0.68 0.56 0.67 0.69 0.54
g__Actinomyces 0.0039 0.0048 0.0014 0.0024 0.0000 0.35 0.72 0.75 0.53 0.70 0.73 0.52
g__Odoribacter 0.0004 0.0009 0.0002 0.0006 0.0027 0.36 0.67 0.70 0.55 0.66 0.69 0.53
g__Sphingomonas 0.0102 0.0139 0.0039 0.0039 0.0000 0.38 0.74 0.75 0.58 0.72 0.74 0.58
g__Bacteroides 0.0434 0.0427 0.0176 0.0104 0.0000 0.40 0.78 0.77 0.64 0.76 0.75 0.62
g__Turicibacter 0.0025 0.0037 0.0011 0.0025 0.0004 0.45 0.65 0.68 0.51 0.65 0.68 0.50
g__Enterococcus 0.0087 0.0103 0.0041 0.0049 0.0000 0.47 0.67 0.72 0.50 0.64 0.71 0.48
g__Dorea 0.0020 0.0024 0.0010 0.0023 0.0004 0.50 0.71 0.71 0.63 0.70 0.70 0.62
g__Lactobacillus 0.0293 0.0331 0.0877 0.0679 0.0000 3.00 0.84 0.73 0.84 0.84 0.72 0.84
g__Erwinia 0.0005 0.0010 0.0016 0.0028 0.0000 3.40 0.66 0.51 0.70 0.65 0.50 0.69
g__Staphylococcus 0.0098 0.0127 0.0473 0.0526 0.0000 4.81 0.87 0.70 0.88 0.86 0.69 0.87
g__Citrobacter 0.0011 0.0042 0.0057 0.0183 0.0052 5.02 0.76 0.63 0.83 0.75 0.59 0.80
g__Halomonas 0.0004 0.0027 0.0021 0.0030 0.0000 5.08 0.78 0.59 0.85 0.78 0.58 0.83
g__Sphingobium 0.0011 0.0020 0.0059 0.0078 0.0000 5.40 0.73 0.55 0.81 0.72 0.54 0.80
g__Gordonia 0.0001 0.0005 0.0009 0.0022 0.0000 6.51 0.69 0.50 0.77 0.68 0.49 0.75
g__Adlercreutzia 0.0014 0.0023 0.0123 0.0108 0.0000 8.50 0.91 0.75 0.89 0.91 0.73 0.88
g__Brevibacillus 0.0001 0.0005 0.0014 0.0032 0.0000 16.91 0.67 0.46 0.79 0.67 0.46 0.79
g__Aerococcus 0.0005 0.0016 0.0085 0.0155 0.0000 17.92 0.83 0.63 0.92 0.82 0.63 0.92
g__Salinicoccus 0.0001 0.0003 0.0011 0.0019 0.0000 18.47 0.73 0.48 0.88 0.71 0.47 0.84
g__Jeotgalicoccus 0.0007 0.0020 0.0147 0.0193 0.0000 20.50 0.91 0.76 0.92 0.90 0.75 0.92
g__Desulfovibrio 0.0003 0.0011 0.0096 0.0112 0.0000 30.29 0.92 0.77 0.94 0.92 0.77 0.93
g__Burkholderia 0.0002 0.0008 0.0068 0.0078 0.0000 33.52 0.87 0.71 0.96 0.86 0.71 0.95
g__Novosphingobium 0.0004 0.0013 0.0161 0.0206 0.0000 44.01 0.85 0.72 0.96 0.84 0.71 0.95
g__Comamonas 0.0002 0.0005 0.0104 0.0120 0.0000 59.71 0.89 0.77 0.96 0.89 0.76 0.95
g__Cloacibacterium 0.0003 0.0012 0.0273 0.0375 0.0000 81.10 0.93 0.81 0.96 0.93 0.80 0.95
g__Dechloromonas 0.0000 0.0000 0.0013 0.0026 0.0000 285.02 0.73 0.47 0.88 0.73 0.46 0.86
g__Thermomonas 0.0000 0.0000 0.0007 0.0014 0.0000 430.36 0.70 0.44 0.86 0.70 0.42 0.85
g__Diaphorobacter 0.0000 0.0000 0.0026 0.0036 0.0000 848.13 0.85 0.67 0.98 0.84 0.66 0.97
g__Pedomicrobium 0.0000 0.0000 0.0009 0.0023 0.0000 0.70 0.42 0.86 0.70 0.42 0.85
g__KD1-23 0.0000 0.0000 0.0004 0.0008 0.0000 0.69 0.47 0.82 0.69 0.45 0.80
g__Zoogloea 0.0000 0.0000 0.0005 0.0011 0.0000 0.68 0.46 0.84 0.68 0.43 0.81
g__Methylophaga 0.0000 0.0000 0.0004 0.0012 0.0006 0.66 0.43 0.82 0.66 0.42 0.80
g__Haererehalobacter 0.0000 0.0000 0.0009 0.0027 0.0002 0.66 0.47 0.76 0.66 0.45 0.76
상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
<110> MD Healthcare Inc. <120> Method for diagnosis of ovary cancer using analysis of microbial metagenome <130> MP17-349 <150> KR 10-2017-0024998 <151> 2017-02-24 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 50 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S_V3_F <400> 1 tcgtcggcag cgtcagatgt gtataagaga cagcctacgg gnggcwgcag 50 <210> 2 <211> 55 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S_V4_R <400> 2 gtctcgtggg ctcggagatg tgtataagag acaggactac hvgggtatct aatcc 55

Claims (2)

  1. (a) 피검체 샘플에서 분리한 세포밖 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 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 피검체 샘플은 혈액 또는 소변이고,
    상기 (c) 단계에서, 피검체 소변 샘플에서 분리한 테네리쿠테스(Tenericutes), 탈철간균문(Deferribacteres), 푸조박테리아(Fusobacteria), 아르마티모나스문(Armatimonadetes), 및 젬마티모나데테스(Gemmatimonadetes)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 문(phylum) 세균 유래 세포밖 소포,
    피검체 혈액 샘플에서 분리한 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria), 코리오박테리아(Coriobacteriia), 플라보박테리아(Flavobacteriia), 오실라토리오피시디에(Oscillatoriophycideae), 및 델타프로테오박테리아(Deltaproteobacteria), 피검체 소변 샘플에서 분리한 몰리쿠테스강(Mollicutes), 탈철간균강(Deferribacteres), 푸조박테리아(Fusobacteriia), 핌브리모나디아(Fimbriimonadia), 에리시펠로트리치(Erysipelotrichi), 클로로플라스트(Chloroplast), 감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria), 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria), 간균강(Bacilli), 아시디마이크로비아(Acidimicrobiia), 델타프로테오박테리아(Deltaproteobacteria), 오실라토리오피시디에(Oscillatoriophycideae), 젬마티모나데테스(Gemmatimonadetes), 및 플라보박테리아(Flavobacteriia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 강(class) 세균 유래 세포밖 소포,
    피검체 혈액 샘플에서 분리한 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 리조비움목(Rhizobiales), 카울로박테라레스(Caulobacterales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 코리오박테리아레스(Coriobacteriales), 플라보박테리아레스(Flavobacteriales), 남구슬말목(Chroococcales), 데설포비브리오날레스(Desulfovibrionales), 및 메틸로필라레스(Methylophilales), 피검체 소변 샘플에서 분리한 데설퍼로모나달레스(Desulfuromonadales), 데설포박테라레스(Desulfobacterales), 갈리오넬라레스(Gallionellales), 카디오박테리알레스(Cardiobacteriales), 스트라메노필레스(Stramenopiles), 마리니셀라레스(Marinicellales), 할라나에로비알레스(Halanaerobiales), 탈철간균목(Deferribacterales), 피렐룰라레스(Pirellulales), 푸조박테리알레스(Fusobacteriales), 핌브리모나달레스(Fimbriimonadales), 에리시펠로트리찰레스(Erysipelotrichales), 슈도모나달레스(Pseudomonadales), 스트렙토피타(Streptophyta), 터리시박테랄레스(Turicibacterales), 벌크홀데리알레스(Burkholderiales), 스핑고모나달레스(Sphingomonadales), 믹소코칼레스(Myxococcales), 써말레스(Thermales), 바실라레스(Bacillales), 아시디마이크로비알레스(Acidimicrobiales), 오세아노스피릴랄레스(Oceanospirillales), 레지오넬라레스(Legionellales), 남구슬말목(Chroococcales), 젬마티모나달레스(Gemmatimonadales), 플라보박테리움목(Flavobacteriales), 로도사이클러스(Rhodocyclales), 데설포비브리오날레스(Desulfovibrionales), 메틸로필라레스(Methylophilales), 및 엘린6067(Ellin6067)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 목(order) 세균 유래 세포밖 소포,
    피검체 혈액 샘플에서 분리한 리조비움과(Rhizobiaceae), 브라디리조비아시에(Bradyrhizobiaceae), 펩토스트렙토코카시에(Peptostreptococcaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 카우로박테라시에(Caulobacteraceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 플라노코카시에(Planococcaceae), 버크홀데리아시에(Burkholderiaceae), 아이로콕쿠스과(Aerococcaceae), 유산균과(Lactobacillaceae), 코리오박테리움과(Coriobacteriaceae), 위크셀라시에(Weeksellaceae), 제노코카시에(Xenococcaceae), 데설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 및 메틸로필라시에(Methylophilaceae), 피검체 소변 샘플에서 분리한 카디오박테리아시에(Cardiobacteriaceae), 아시도박테리아시에(Acidobacteriaceae), 옥살로박테라시에(Oxalobacteraceae), 프레보텔라과(Prevotellaceae), 렙토트리치아시에(Leptotrichiaceae), 크리스텐세넬라시에(Christensenellaceae), 바르네시엘라시에(Barnesiellaceae), 핌브리모나다시에(Fimbriimonadaceae), 에리시펠로트리차시에(Erysipelotrichaceae), 모지박테리아시에(Mogibacteriaceae), 슈도모나다시에(Pseudomonadaceae), 푸조박테리아시에(Fusobacteriaceae), 슈도노카르디아시에(Pseudonocardiaceae), 류코노스토카시에(Leuconostocaceae), 모락셀라시에(Moraxellaceae), 메틸로박테리아시에(Methylobacteriaceae), 파라프레보텔라시에(Paraprevotellaceae), 스핑고모나다시에(Sphingomonadaceae), 노카르디오이다시에(Nocardioidaceae), 유산균과(Lactobacillaceae), 버크홀데리아시에(Burkholderiaceae), 아이로콕쿠스과(Aerococcaceae), 노카디옵사시에(Nocardiopsaceae), 로도사이클라시에(Rhodocyclaceae), 에우박테리아시에(Eubacteriaceae), 데설포비브리오나시에(Desulfovibrionaceae), 코마모나다시에(Comamonadaceae), 메틸로필라시에(Methylophilaceae), 및 콕시엘라시에(Coxiellaceae)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과(family) 세균 유래 세포밖 소포, 또는
    피검체 혈액 샘플에서 분리한 모르가넬라(Morganella), 하이드로제노필러스(Hydrogenophilus), 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 에우박테리움(Eubacterium), 카테니박테리움(Catenibacterium), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 코프로코커스(Coprococcus), 슈도모나스(Pseudomonas), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 스핑고모나스(Sphingomonas), 페칼리박테리움(Faecalibacterium), 블라우티아(Blautia), 세라티아(Serratia), 시트로박터(Citrobacter), 및 콜린셀라(Collinsella), 피검체 소변 샘플에서 분리한 모르가넬라(Morganella), 리조비움(Rhizobium), 엑시구오박데리움(Exiguobacterium), 쿠프리아비두스(Cupriavidus), 랄스토니아(Ralstonia), 셀룰로모나스(Cellulomonas), 스포로사르시나(Sporosarcina), 프로테우스(Proteus), 렙토트리키아(Leptotrichia), 프레보텔라(Prevotella), 오리박테리움(Oribacterium), 페디오코커스(Pediococcus), 파라프레보텔라(Paraprevotella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 뮤시스피릴룸(Mucispirillum), 카테니박테리움(Catenibacterium), 파라박테로이데스(Parabacteroides), 콜린셀라(Collinsella), 아내로스티페스(Anaerostipes), 슈도모나스(Pseudomonas), 부티리시모나스(Butyricimonas), 푸조박테리움(Fusobacterium), 위셀라(Weissella), 에우박테리움(Eubacterium), 디알리스터(Dialister), 엑티노마이세스(Actinomyces), 오도리박터(Odoribacter), 스핑고모나스(Sphingomonas), 박테로이데스(Bacteroides), 터리시박터(Turicibacter), 엔테로코커스(Enterococcus), 도레아(Dorea), 유산균속(Lactobacillus), 얼위니아(Erwinia), 스타필로코커스(Staphylococcus), 시트로박터(Citrobacter), 할로모나스(Halomonas), 스핑고비움(Sphingobium), 고르도니아(Gordonia), 아들러크레우치아(Adlercreutzia), 브레비바실러스(Brevibacillus), 아에로코커스(Aerococcus), 살리니코커스(Salinicoccus), 제오트갈리코커스(Jeotgalicoccus), 데설포비브리오(Desulfovibrio), 벌크홀데리아(Burkholderia), 노보스핑고비움(Novosphingobium), 코마모나스(Comamonas), 클로시박테리움(Cloacibacterium), 데클로로모나스(Dechloromonas), 데르모모나스(Thermomonas), 디아포로박터(Diaphorobacter), 페도마이크로비움(Pedomicrobium), 주글로에(Zoogloea), 메틸로파가(Methylophaga), 및 해레레할로박터(Haererehalobacter)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 속(genus) 세균 유래 세포밖 소포의 함량 증감을 비교하는 것을 특징으로 하는, 난소암 진단을 위한 정보제공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혈액은 전혈, 혈청, 혈장, 또는 혈액 단핵구인 것을 특징으로 하는, 정보제공방법.
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