Basic Research - Neurourology & LUTS/BPH & Others(구연) (E-031)

The Urinary Microbiome Characteristics in Women Patients with Interstitial cystitis and recurrent cystitis
순천향대학교 부천병원 비뇨의학과, 순천향대학교 부천병원 진단검사의학과¹, GC녹십자의료재단 진담검사의학부²
김웅빈, 김시현, 이상욱, 이광우, 김준모, 김영호, 신희봉¹, 송주선², 기창석²
목적
분자생물학 기술의 발달로 sterile하다고 여겨져 왔던 건강한 사람의 소변에 많은 미생물의 유전자가 발견되어 질환과의 연관성에 대한 개념에도 큰 변화가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 NGS를 이용해 재발성 방광염 증상을 호소하는 환자의 소변의 마이크로바이옴을 분석하여 임상적 진단과의 연관성을 알아보고자 하였다.
방법
2020년 3월부터 5월까지 만성적인 하부요로증상을 호소하는 54명의 여성환자(mean age 55.7)를 코호트로 설정 후 clean catheter를 이용해 중간뇨를 채집하였다. 환자들은 임상적 진단에 따라 간질성 방광염군(n=28)과 재발성 방광염군(n=26)으로 분류하였다. 채집된 소변으로부터 DNA를 추출한 후 NEXTFlex 16S V4 Amplicon-Seq (Bioo Scientific, USA)를 사용하여 16S 라이브러리를 만들었으며, MiSeq 2000 (Illumina, USA) 장비에 Miseq reagent kit v2 nano로 paired-end sequencing을 시행하였다. 생물정보 분석은 QIIME2 프로그램을 이용하였으며, 균종 분류는 NCBI Refseq reference databases를 이용하여 Naïve Bayesian classifier 방법으로 시행되었다. 데이터 표준화방법으로 TSS(Total Sum Scale) 방법을 이용하여 개별 균종의 상대적 비율(relative abundance; %)을 구한 후 이를 이용하여 분석을 실시하였다. 먼저 속(genus) 수준에서 bray-curtis distance를 이용하여 샘플 간 거리를 구하였고 이를 이용하여 주좌표 분석(PCoA)을 수행했다. 동일하게 속(genus) 수준에서 LefSe 분석을 시행하여 LDA score (log10) >2.0의 수치를 갖는 균종을 검출하였다. 검출된 균종에 대해 Kuskal-Wallis 검정을 기반으로 하여 boxplot 분석을 시행하였으며, 유의한 결과에 대해서는 Wilcoxon rank sum test를 사용하여 two-tailed P-value를 계산하였다.
결과
Beta diversity test로 시행한 PCoA에서 두 군간의 전체적인 genus composition의 패턴은 통계적 차이를 보이지 않았으나(p=0.297), LefSe 분석결과 재발성 방광염 그룹에 비해 간질성 방광염 그룹에서 13개의 균종이 LDA score 2 이상으로 유의하게 높은 비율로 존재했다. 이 중 relative abundance가 1%이상인 균종은 3종(Corynebacterium p=0.018, Lactobacillus p=0.032, Propionibacterium p=0.0096)이었고, 1% 미만인 균종은 10종(Brevundimonas p=0.023, Clavibacter p=0.0058, Cloacibacterium p=0.037, Deinococcus p=0.037, Dietzia p=0.0045, Flavobacterium p=0.0041, Methylobacterium p=0.033, Novosphingobium p=0.027, Tepidimonas p=0.0036, Zhizhongheella p=0.0019)이었다.
결론
본연구를 통해 고전적인 진단분류에 의한 간질성 방광염과 재발성 방광염 환자의 소변내 마이크로바이옴의 차이를 확인할 수 있었으며, 이 중 relative abundance가 1%이상으로 검출되면서 두 질환간에 통계적 차이를 보인 3개의 균종이 임상적인 의미가 있을것이라 예상된다.
keywords : microbiome, interstitial cystitis, recurrent cystitis

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