IBD의 유발인자로서의 장 바이러스: 메타게놈학에서 병인론까지

인간의 장은 출생 후 해부학적, 식이 및 영양 상태에 따라 수명 동안 변화하는 여러 미생물 균주에 의해 점진적으로 식민지화됩니다. 장내 미생물 구성의 변화(dysbiosis)는 궤양성 대장염(UC) 및 크론병(CD)을 포함한 염증성 장 질환(IBD)과 같은 위장 장애의 발병에 기여하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 사실 인간의 장에 서식하는 박테리아, 곰팡이, 고세균 및 바이러스는 국소(점막 및 내강) 및 전신(대사 및 영양) 효과를 초래하는 지속적인 병원체-숙주 상호 작용을 통해 장 항상성을 조절하는 것으로 밝혀졌습니다. .

박테리아는 항상 위장 장애에서 가장 큰 주목을 받았지만 "장 바이러스"라고 하는 인간 장내 미생물군집의 바이러스 구성 요소는 충분히 연구되지 않았습니다. 미생물 군집의 바이러스 군집은 주로 원핵 감염 바이러스(박테리오파지)로 구성되어 수평 유전자 전달(바이러스에서 박테리아로) 또는 건강과 질병 모두에 영향을 미치는 미생물군의 박테리아 구성.

박테리오파지 외에도 장 바이러스 숙주는 유전 정보를 숙주 세포에 직접 전달할 수 있는 DNA 및 RNA 기반 진핵 표적 바이러스를 숙주로 하며 UC와 CD 모두의 병인과 관련이 있는 것으로 입증되었습니다. 또한, 진핵 바이러스는 IBD 관련 Il10 또는 Atg16L1 유전자에 돌연변이가 있는 쥐의 장내 미생물 불균형에 기여하는 것으로 나타났으며, 이는 장 바이러스가 유전적 요인과 협력하여 궁극적으로 만성 장 염증을 유발할 수 있음을 시사합니다.

장내 바이러스 구성의 변화는 병원성 조건에서도 발생하는 것으로 나타났습니다. 사실, CD 및 UC 환자의 대변에 대한 표적 심층 시퀀싱 분석을 통해 Norman과 동료들은 바이롬 구성이 질병 및 코호트에 따라 다를 뿐만 아니라 그 변이가 장내 세균불균형에 기여한다는 것을 입증했습니다. 그러나 이 연구는 DNA 염기서열의 metagenomic 분석만을 이용하여 이전에 장 염증의 잠재적 촉진제 또는 유발인자로 제안된 Norovirus 및 Astrovirus와 같은 RNA 바이러스를 무시하기 때문에 불완전합니다.

따라서, 일관된 수의 연구에서 주로 박테리오파지에 초점을 맞춰 인간 대변에서 장내 미생물의 바이러스 구성을 기술했지만, IBD 환자의 장 점막을 식민지로 만들고 어떤 장 세포 집단이 주로 영향을 받는 전체 진핵 바이러스가 여전히 정의되어야 합니다. 지금까지 장 바이러스 감염의 발생은 오래 지속되는 만성 장 염증을 가진 IBD 환자의 코호트에서만 평가되었습니다. 그러나 이러한 연구에서 면역억제제 또는 질병 유발 스트레스 조건은 B형 및 C형 간염(HBV 및 HCV), 거대 세포 바이러스(CMV) 및 엡스타인-바 바이러스(EBV)와 같은 잠재적인 바이러스 감염의 활성화로 이어질 수 있습니다. . 예를 들어, 결장 점막에 대한 최근 metagenomic 분석에서 Herpesviridae가 IBD 환자에서 가장 풍부한 바이러스 군집으로 밝혀졌습니다. 그럼에도 불구하고, 이러한 작업에서 등록된 환자의 대부분이 약리학적 치료를 받고 있었고 조기 진단되지 않았기 때문에 IBD 발병에 책임이 있는 추정 바이러스 개체의 식별이 정확하지 않았을 수 있습니다.

질병을 유발하고 지속시키는 바이러스의 역할은 종양에 대해 확인되어 바이러스 감염이 전 세계 암 부담의 약 20%를 차지하는 것으로 알려져 있습니다. 위장 장애와 유사하게 종양에서도 박테리아와 바이러스는 서로 영향을 미쳐 특정 미생물 종의 유병률 또는 감소를 유도할 뿐만 아니라 숙주의 면역 반응에 상승적으로 영향을 미칩니다.

전반적으로, 이러한 증거들은 면역 반응을 유발하는 장 바이러스의 역할에 대한 새로운 통찰력을 제공하며, IBD 발병에 민감한 "바이러스 특이 유전적 소인"(바이러스형)을 숙주에게 부여할 가능성이 높습니다. 따라서 IBD 병인의 이러한 측면은 추가 조사가 강력하게 필요합니다.

이 제안은 IBD 발병의 초기 단계에서 어떤 세포가 진핵 바이러스에 의해 영향을 받는지, 그리고 그들이 어떻게 영향을 받는지 발견하기 위해 첫 번째 진단 시 IBD를 앓고 있는 치료 경험이 없는 젊은 IBD 환자의 대규모 코호트에서 장 점막의 종합적인 단일 세포 집단 metagenomic 분석을 목표로 합니다. 전체 점막의 면역 반응에 영향을 주어 결국 만성 장 염증을 일으킬 수 있습니다. 얻은 결과는 진핵 바이러스가 장 만성 염증을 유발할 수 있는 새로운 분자 메커니즘을 밝히고 진단을 위한 새로운 바이오마커와 약물을 개발할 수 있는 길을 열어주기 때문에 이전 연구와 관련하여 중요한 진전을 나타낼 것입니다. IBD의 치료.