혈액검사 한 번으로 8가지 암 발견

- ‘체액생검’기술로 종양과 관련된 유전적 돌연변이와 단백질을 찾아내다.

▲ 더 민감한 혈액검사는 자궁암을 포함한 초기단계의 암들을 탐지할 수 있게 되었다. (출처:Nature)

머지않아 예비검사로부터 얻은 결과들에 따라 단 한 번의 혈액 검사로 훗날 다양한 종류의 암을 알아내는데 사용될 것이다. 

지난 몇 년간, 간단한 채혈로 종양을 발견하고 추적하는 데 가능성을 지닌 체액생검(liquid biopsy)라고 불리는 실험테스트가 있었다. 실험테스트의 대부분은 혈액 내에 DNA 배열들에서 종양과 관련된 변이유전자들을 발견하여 단일 종류의 암을 검출하도록 고안되었다. 

1월 18일, 사이언스(Science)에서 발표한 최신 연구는 8가지의 서로 다른 암을 검출해내기 위한 노력으로 변이유전자에 대해서뿐만 아니라 특정 단백질의 비정상적인 수치에 대해서도 테스트를 한다는 점에서 이례적이었다. 

혈액 내에 암과 관련된 DNA와 단백질들을 검사하는 이 새로운 검사법은 지금까지 보편적인 암 혈액검사에 있어 최고의 성과 중 하나로 종양이 퍼지지 않은 1005명의 환자들에게서 8가지 공통적인 암 종류를 약 70%의 정확도로 진단했다는 긍정적인 결과를 냈다.

연구원들은 이 연구가 궁극적으로 일부 다른 체액생검과 관련된 집중적인 시퀀싱(intensive sequencing)보다 더 간단하고 저렴한 검사를 이끌 수 있기를 바라고 있다. 영국 케임브리지대학교(Cambridge University)에 있는 암 연구자인 니찬 로젠펠트(Nitzan Rosenfeld) 박사는 “결국 다른 접근방식과 비슷한 성과이지만 훨씬 더 비용효율적인 접근방식으로 보인다.”며, “이는 흥미로운 진전이지만, 현실에서 평가하기에는 긴 과정이 될 것이다.”라고 말했다. 여기서 시퀀싱(squencing)은 DNA의 서열을 읽어내는 것으로 염기서열 분석을 의미한다.

거의 불가능한 일

학계와 산업계에서 많은 그룹들은 암의 진행을 추적하고 의사들이 치료계획을 세웠을 때 이끌 수 있도록 체액생검을 사용하는데 초점을 맞췄다.

그러나 메릴랜드 주(Maryland) 볼티모어에 존스 홉킨스 키멜 암 센터(Johns Hopkins Kimmel Cancer Center)에 있는 종양학자 니콜라스 파파도풀로스(Nickolas Papadopoulos) 박사와 그의 동료들은 치료가 더 쉬울 때인 초기에 암을 발견할 수 있는 검사법을 개발하길 원했다.

이러한 검사법들은 특히 작은 종양들이 보통 더 큰 종양들만큼 훨씬 더 DNA를 혈류로 방출하지 않기에 어렵다. 그리고 허위양성(false positive)이라는 많은 인구의 건강한 사람들에게 투여되도록 의도된 검사에 대해 문젯거리가 있다. 정확하지 않은 결과가 사람들에게 과도한 스트레스를 유발시키고 불필요하고 잠재적으로 해로운 치료법들로 이어질 수 있다는 것이다. 

연구진은 허위양성결과의 위험성을 높이지 않으면서 더 민감하게 체액생검을 만드는 방법을 모색했다. 존스 홉킨스 연구원들과 공동연구자들은 검사법에 더 많은 유전자들을 추가했을 때 암을 발견하는 비율의 증가가 줄었다는 것을 발견했다. 이들이 개발한 CancerSEEK라고 불리는 검사법은 8개의 단백질 수치와 16개의 유전자에서 돌연변이의 존재를 검사했다. 이는 민감도를 높이고 종양의 조직 유형에 대해 이해할 수 있게 했다.

이들은 체액생검을 8개의 암(자궁암, 간암, 위암, 췌장암, 식도암, 폐암, 유방암, 직장암)중 하나를 이미 진단받은 사람에게 테스트했다. 그리고 암이 신체의 다른 부분에 퍼진 사람들을 제외하여 암의 초기단계에 초점을 맞출 수 있었다.


민감도 구하기

▲ 에러바(Error bar)는 95%의 신뢰구간을 나타내며 종양종류에 따른 CancerSEEK의 민감도를 나타낸다. 출처: SCIENCE

CancerSEEK의 성능은 자궁암의 경우 98%를 발견했지만, 유방암 경우 오직 33%를 발견되어 암에 따라 크게 달라짐을 알 수 있었다. 또한, CancerSEEK은 환자의 약 63%에게서 암이 뿌리를 내린 기관을 정확히 찾아낼 수 있었다. 그러나 이 검사법은 1기암은 43%에 비해 3기암은 78%를 발견하여 초기단계의 암에서보다 말기단계의 암에서 더 잘 수행해냈다. 

켐브리지에 있는 체액생검회사인 이니바타(Inivata)의 수석 과학책임자인 로젠펠드(Rosenfeld) 박사는 “그럼에도 불구하고 이들 수치는 앞으로의 연구를 뒷받침하기에 충분히 높다.”라고 말했다. 덧붙여, 로젠펠드 박사는 “그러나 불확실한 것은 CancerSEEK가 진단되지 않은 암들을 발견할 수 있는지의 여부이며, 암의 50%만이라도 찾아도 훌륭하다.”라고도 말했다.

프랑스의 몽펠리에 대학(University of Montpellier)의 암 연구원인 캐서린 알릭스-파나비에르(Catherine Alix-Panabières) 박사는 “또 다른 골칫거리는 허위양성비율이 일반적인 인구에서 더 높을지 아닐지”라고 말했다. 그녀는 “일부 겉으로 보기에 건강한 사람들은 CancerSEEK가 대상으로 삼는 단백질의 수치를 바꿀 수 있는 염증을 일으키는 질환들을 가질 수 있다.”라고도 말했다.

이러한 골칫거리들을 다루는 데는 수년이 걸릴 수 있다. 그러나 존스 홉킨스 연구팀은 CancerSEEK가 검진도구로서 시험할 준비가 되었다고 생각한다. 파파도풀로스 박사는 “검사법은 실용적이게 완벽할 필요가 없다.”고 말했다. 이어서, “연구진은 적어도 10,000명의 건강한 사람들에게 CancerSEEK를 테스트하기 위한 연구를 이미 시작했으며, 5년 동안 이들을 지켜볼 계획”이라고도 말했다. 

존스 홉킨스와의 공동 연구로 펜실베이니아(Pennsylvania)에 가이싱어 헬스 시스템(Geisingr Health System)은 이미 암을 전혀 가지고 있지 않은 65세에서 75세 사이의 여성지원자들로부터 혈액샘플에 CancerSEEK를 사용하기 시작했다.

더 나은 체액생검으로의 발전

두 번 양성반응을 보이는 사람들의 경우, 다음 단계는 종양을 발견하기 위한 영상 작업이 될 것이다. 그러나 이는 다른 진찰검사에 의해 발생한 질문들을 제기할 것이다. 이 검사법이 아직 문제를 일으킬 만큼 충분히 더 이상 크게 성장하지 않는 작은 종양을 발견해낼 수 있을까? 아니면 환자들에게 불필요한 비용, 위험 및 불안감을 유발하면서 치료할까? 파파도풀로스 박사는 전문 연구팀들이 각각 경우를 평가할 것이기 때문에 이 문제는 처리·관리할 수 있다고 생각한다. 그는 “문제는 과잉진단이 아니라 과잉진료”라고 말했다.

체액생검을 사용하는 다른 사람들은 보편적인 혈액검사로 건강한 사람들의 광범위한 진찰이 해를 입히지 않고 암으로 인한 사망을 줄일 수 있는지를 알아내는 것은 시간이 걸린다고 말한다. 로젠펠드 박사는 “만약 사람들이 갑자기 모든 암을 잡기를 기대한다면, 실망일 클 것이다.”라며, 덧붙여 “이는 흥미로운 진전이지만, 현실에서 평가하는 것은 긴 과정이 될 것이다.”라고도 말했다.

이탈리아 토리노(Truin)에서 칸디올로암연구소(Candiolo Cancer Institute)의 암 연구원인 알베르토 바르델리(Alberto Bardelli) 박사는 “다른 연구팀에게서 보는 기대는 다른 혈액 검사들과 DNA 시퀀싱을 결합시킴으로써 그들만의 체액생검을 개선하는 것”이라고 말하며, 그는 “이 연구는 연구원들에게 자극을 느끼게 하며, 우리가 그림의 아주 작은 일부분을 보지 말아야 한다는 사실을 지적한다. 대신, 우리는 혈액 내에 모든 정보의 근원을 볼 필요가 있다.”라고도 말했다. 출처: Nature

※ 참고자료: sciencemag.org

 

[유건원 학생기자(전북대 항공우주공학과)  ssuu4680@naver.com]