대장게실과 대장암은 병태 생리에 있어 유사한 발생 기전을 가지고 있다. 대장게실은 일반적으로 섬유질 섭취 저하로 인한 대변량의 감소로 대변의 대장 통과시간이 느려지게 되고 이로 인해 장관 내부의 압력이 높아져서 약해진 대장벽이 밖으로 돌출되면서 발생한다고 알려졌다[17]. 대장게실과의 연관성에 대한 관점에서 대장암 발생은 암 유발 물질이 게실에 정체하여 장 점막에 대한 노출시간이 증가하게 되고 이와 함께 만성 염증으로 인한 세포 교환이 빠르게 일어나게 되면 대장 점막 세포의 DNA가 손상되고 세포가 악성 변화에 민감해져서 발생하는 것으로 설명된다[18]. 물론 대장암 발생에는 그 외의 많은 다른 요인들이 관여한다고 잘 알려져 있다. 이처럼 대장게실과 대장암은 일부 유사한 병태 생리를 보이나 점막 손상을 일으키는 물질이나 종양 성장 인자 등의 다른 요소에 의해 차이점을 보이므로 대장게실과 대장암이 병태 생리적인 관점에서는 원인적 관련성이 있다고 하기에는 힘들고 더 많은 연구들이 필요할 것이다.

연령에 따른 게실과 대장 종양의 발생을 비교한 국내 연구에서 40세 이상의 게실군에서 비게실군에 비해 종양 빈도는 더 높았으나 암을 포함한 진행 종양에서는 유의한 차이는 없었다[19]. 대장 증상이 있고 대장 내시경으로 대장게실 질환이 진단된 150명을 대상으로 한 국외 연구에서 남성의 경우 대장게실 질환이 있는 군에서 게실 질환이 없는 군에 비해 유의하게 선종과 대장암 빈도가 높았으나 여성의 경우에는 두 군 간의 유의한 차이는 보이지 않았다[5].

게실 질환 유무와 대장 종양에 대한 이전의 국외 연구들을 살펴보면, 대장암 환자 119명과 같은 연령대의 대조군 119명에 대한 바륨 조영술 연구에서 남성 대장암 환자의 39.6%, 대조군에서는 50%에서 게실이 있었다. 여성의 경우, 환자군은 39.3%, 대조군은 36%에서 게실이 있었다. 따라서 대장암과 게실과는 유의한 원인적 관련성은 없다고 보고하였다[4].또한 증상 있는 게실 질환군과 게실이 없는 대조군을 비교한 연구에서 선종의 경우 27%와 10%로 유의한 통계적 차이를 보였으나 대장암만을 대상으로 했을 때는 9%와 7%로 통계학적인 차이는 없었다[5]. 게실증을 가진 환자에 대한 장기간 추적 검사가 없어 게실증과 대장암과의 잠재적 관련성에 대해 평가하기는 힘들다. 하지만 최근 288명의 게실염을 치료받은 환자를 평균 12년 동안 추적관찰하여 대장암의 발생에 대해 분석한 연구에서 대장암(1.7%)과 대장 선종 발생률(6.3%)은 일반 인구의 생애주기 동안의 대장암(4%) 및 선종(20%)의 발생 기대 위험도와 비교하여 더 낮은 발생률을 보임으로써 게실염은 대장암과 대장 선종의 위험을 증가시키지 않는다고 보고하였다[20]. 2002년 약 7,000명을 대상으로 시행한 단면 연구에서 게실이 있는 환자군에서 대장암의 유병률이 더 낮게 보고되었고[21], 약 4,000명을 대상으로 한 최근의 단면 연구에서도 대장종양과 게실염과는 연관성이 없음을 보고하였다[22]. 가장 최근에 발표된 것으로서 1992년부터 2006년까지 4만 여명을 대상으로 시행된 연구에서 게실 질환으로 입원한 환자가 퇴원한 후 첫 6개월 내에 대장암을 진단받을 확률이 22-31배로 극히 높았다. 하지만 퇴원 후 7-12개월과 2-18개월에는 대조군에 비해서는 다소 높았으나 위험도가 줄어들었고 18개월 이후에는 위험성이 사라졌다[23]. 이 연구의 결론은 이전에 보고된 연구들처럼, 대장암 발생률의 증가는 검사 적응증의 차이나 조사 편견 등에 의한 혼란 때문일 가능성이 높지만 증상이 있는 게실 질환의 첫 진단 후 대장암이 발견될 가능성이 높아 대장 내시경 등과 같은 추적 조사가 시행되어야 한다는 점은 주목해야 할 것이다. 게실과 대장 종양의 관련성에 대한 국내 연구에서는 게실 환자군과 게실이 없는 대상군에서 대장 종양 빈도는 각각 37.7%와 28.2% 통계학적인 차이를 보였으나 (p= 0.03), 암을 포함한 진행 종양의 경우에는 유의한 차이가 없었다(p= 0.23) [19]. 이처럼 연구 결과들은 다소 상이한 결과들을 보이고 있는데 이전의 연구들은 게실 질환과 대장암과의 연관성이 있다는 보고들도 있었으나 최근의 국내외 연구 결과들은 두 질환 사이에는 연관성이 없다는 경향을 보여주고 있다.

1990년대 초 스웨덴의 후향적 코호트 연구에서는 남녀 성별과 모든 연령대를 포함하여 게실이 있는 군에서 상대적 위험도가 1.8배 더 높다고 보고하였는데, 이러한 암 발생 위험은 게실로 입원하여 퇴원한 이후 2년 이상 동안 지속되었으며, 좌측 대장에서만 위험도가 증가하고 직장과 우측대장에서는 모집단과 차이가 없었다[6]. 2004년 발표된 구불결장의 게실염과 관련된 국외 연구에서도 좌측 게실염이 있는 환자에서 좌측 대장암의 발생이 4.2배 높다고 보고하였다[24]. 게실의 위치와 관련한 국내 연구를 분석해보면, 게실은 근위부 대장에서 92.5%가 발견될 정도로 훨씬 빈도가 높았으며 근위부 대장 종양은 게실이 없는 군(14.4%)보다 게실군에서 더 많았고(22.8%) 근위부 진행 종양의 빈도도 게실군에서 게실이 없는 군에 비해 유의하게 높았다(4.2% vs. 2.0%) [19], 국외 연구와 비교 시 게실 및 종양 위치에 있어 차이는 보이나 게실이 있는 위치에 대장 종양이 발생할 가능성이 높다는 결과를 보여 국내외 연구에서 유사한 점이 있었다. 하지만 근위부 및 원위부 환자군의 분류에서 근위부가 원위부보다 더 넓은 범위를 차지하기 때문에 더 많은 용종이 포함되었을 가능성이 있고 또한 게실은 상행결장에 있고 종양은 횡행 결장에 있는 경우와 그 반대의 경우도 있을 수 있어 게실과 대장 종양사이에 연관성이 있는 것으로 과대 평가되었을 가능성도 있어 연구의 제한점이 있다. 게실의 개수와 관련된 연구를 살펴보면 다발 게실이 있는 환자군과 대조군 비교 연구에서 근위부 대장 종양의 빈도는 각각 20%와 15%로 다발 게실군에서 더 높은 경향이 있으나 통계적 의의는 없었다(p= 0.22). 그리고 근위부의 진행 용종의 빈도도 다발 게실군에서 더 높은 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(p= 0.33) [19]. 이처럼 게실의 위치나 개수와 대장암과의 연관성에 대한 연구는 부족한 실정이라 어떤 결론을 내리기는 힘들고 추후 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.