국내 연구팀이 자체 개발한 ‘표적 유전자 차세대 염기서열 분석’으로 급성골수성백혈병의 재발 위험인자인 ‘미세잔류백혈병’을 측정하고 재발 및 생존율 예측 방법을 제안, 맞춤 정밀의학 가속화가 기대된다.
가톨릭대학교 서울성모병원 혈액병원 조병식 교수(혈액내과), 유전진단검사센터장 김명신 교수(진단검사의학과) 연구팀은 2013년부터 2018년까지 가톨릭혈액병원에서 동종 조혈모세포이식을 받은 132명의 급성골수성백혈병 환자를 대상으로 이식 전후 자체 개발한 표적 유전체 차세대 염기서열 분석법을 활용, 미세잔류백혈병을 정밀 측정해 분석했다.
그 결과, 재발 및 생존율을 예측하는 바이오마커로써 미세잔류백혈병의 유용성을 입증했다. 이식 전 및 이식 1개월 뒤 미세잔류백혈병이 확인된 환자는 그렇지 않은 환자에 비해 현저히 높은 재발율과 낮은 생존율을 보였다. (재발률 44% vs. 7%; 생존율 44% vs. 82%)
특히 이번 연구는 2개의 전향적 연구 코호트에 등록된 환자의 임상정보와 시료를 활용해 자료의 신뢰성을 높였고, 이식 후 여러 시점(1∙3∙6개월 후, 매년, 재발 시점 등)에서 미세잔류백혈병 측정을 통해 잔류 백혈병의 역동적 변화를 확인한 점에서 기존 연구와 차별되는 점이 주목할 만하다.
이번 연구는 세계 권위 학술지 ‘Blood Cancer Journal (2021;11:109; 2020 Impact factor 11.037)’에 발표됐다.
최근 백혈병 치료와 관련된 가장 큰 발전 중 하나는 유전체 분석법의 획기적 발전이다. 차세대 유전자 염기서열 분석을 통해 백혈병에서 반복적으로 발생되는 새로운 유전체 이상들이 규명, 이를 통해 백혈병의 발병 기전에 대한 이해가 깊어졌다. 뿐 만 아니라, 백혈병 세포의 유전체 변이 분석 결과를 예후 예측에 반영하면서 예측의 정확도가 향상됐다.
동일한 유전체 이상이 있는 백혈병 환자라도 건강상태, 장기 기능 및 약물대사능력은 모두 다르기에 환자마다 동일한 치료에 다른 반응을 보일 수 있다. 정확한 예후 예측을 위해 치료 후 백혈병이 얼마나 없어졌는지 환자별 평가가 중요하다.
일반적으로 치료 후 골수검사 시료에서 현미경으로 백혈병 세포를 확인하는 방법을 사용하고 있으나 낮은 정확도와 검사자에 따른 결과의 차이 문제가 제기됐다. 따라서 현미경으로 관찰되지 않는 백혈병세포(미세잔류백혈병)까지 분석 가능한 정확하고 객관적인 측정법이 필요, 이를 위해 단일 유전체 PCR 및 유세포분석법(flow cytometry)을 사용하고 있다.
하지만 급성골수성백혈병은 다양한 유전체 이상을 동시에 갖는 경우가 흔하므로 단일 유전체 PCR 방법은 일부 환자에서만 적용 가능한 단점이 있다. 또 유세포분석법은 고도로 숙련된 전문가가 필요하고 표준화가 쉽지 않아 보편적으로 모든 병원에서 활용이 어려워 이를 극복할 수 있는 새로운 기술 개발이 필요한 실정이다.
이번 연구에 사용한 표적 유전자 차세대 염기서열 분석법은 다양한 유전체 변이를 한 번에 검사할 수 있어, 여러 유전체 변이를 동시에 측정할 수 있고 정량 분석이 가능해 백혈병 진단 뿐만 아니라 치료 후 반응평가의 정확도를 높이기 위한 미세잔류백혈병 측정법으로 활발히 연구되고 있다.
서울성모병원은 2017년부터 자체 개발한 표적 유전자 차세대 염기서열 분석을 통해 급성골수성백혈병과 관련된 67개 유전자 이상 유무를 한 번에 확인한 뒤 이를 통한 최신 예후 예측 모델을 진료에 활용하고 있다.
연구팀은 “표적 유전자 차세대 염기서열 분석법을 활용한 미세잔류백혈병 측정은 이식 후 재발 고위험군을 정확하게 예측해 차별화된 치료 전략 제공을 위한 핵심 정밀검사법으로 확대 활용될 것”이라고 말했다. 이어 “특히, 환자별 맞춤치료 전략의 핵심 진단기술로 진료현장뿐만 아니라 새로운 치료법 개발과 관련된 임상시험 활성화에 기여할 것”이라고 강조했다.
