급성 골수성 백혈병, 맞춤형 치료 가능해진다

급성 골수성 백혈병 유형을 판별하는 생체 표지자를 국내 연구진이 개발했다. 이를 활용하면 급성 골수성 백혈병 환자를 3가지 유형으로 분류해 특성에 따라 맞춤형 치료를 시행할 수 있을 것으로 기대된다.

급성 골수성 백혈병은 5년 상대 생존율이 40%에 불과해 ‘불치병’이라는 인식이 강하다. 또한 골수성 백혈병은 국내 백혈병의 60%를 차지할 정도로 혈액암 가운데 국내 발생률이 가장 높다.

이 중 성인에게 더 많이 발생하는 ‘급성 골수성 백혈병’은 생물학적 특징에 따라 여러 유형으로 나뉜다. 유형마다 치료 반응과 예후가 다르기에 환자별 맞춤 치료가 중요하다.

서울대병원 윤성수·고영일(혈액종양내과), 윤홍석·이성영(임상유전체의학과) 교수 연구팀은 급성 골수성 백혈병 환자 1,350명의 유전체 분석 데이터를 바탕으로 이 질환의 아형(형태)을 식별하는 예측 표지자를 개발하고, 그 성능을 검증한 결과를 지난 10월 25일 발표했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘지놈 메디신(Genome Medicine)’ 최신호에 실렸다.

연구팀은 단일 유전자가 아닌 BCL2 유전자 및 다양한 관련 유전자의 상호작용에 따라 급성 골수성 백혈병의 생물학적 유형이 결정된다는 가설을 세웠다. 연구팀은 이를 검증하기 위해 급성 골수성 백혈병 환자 1350명의 전사체 데이터를 바탕으로 생물학적 데이터에 내재된 패턴을 추출했다.

BCL2 유전자는 미토콘드리아 의존성 장치에 의한 세포자멸사를 조절하는 유전자(gene family)중의 하나다.  세포자멸사란 일련의 예정된 단계를 통해 세포가 자연적으로 천천히 죽는 현상이다. 신체에서 필요하지 않거나 비정상적인 세포를 제거하기 위해 일어나는 자연적인 현상으로 암세포에서는 이와 같은 기능이 차단될 수 있다. 

연구 결과, BCL2 관련 유전자들의 패턴에 따라 급성 골수성 백혈병을 3가지 형태(BCL2, MCL1/BCL2, BFL1/MCL1)로 분류할 수 있는 BFsigs 표지자가 발견됐다. 3가지 데이터 코호트(동일집단) 각각에 BFSigs를 적용해 분류한 결과, 모든 급성 골수성 백혈병 환자 데이터가 연구팀이 제시한 3가지 형태에 따라 잘 분류되는 것으로 확인됐다.

또 BFSigs로 분류된 각 형태는 급성 골수성 백혈병 치료제인 BCL2 표적 치료제에 대한 치료 반응도 서로 다른 것으로 확인됐다. 각 형태마다 활성화돼 있는 유전자 경로가 다르기 때문이다.

이에 따라 연구팀은 BFSigs를 기반으로 급성 골수성 백혈병 치료제에 대한 치료반응을 예측하는 예측 표지자를 구성했다.

이미 치료 반응이 확인된 환자 데이터를 바탕으로 BFSigs 기반 예측 표지자 성능을 검증한 결과, 매우 높은 정확도를 갖는 것으로 나타났다. 2개의 코호트에서 각각 87%, 95%의 정확도로 환자의 치료 반응을 예측할 수 있었다.

추가적으로 연구팀은 실제 임상 현장에서 유전자 분석을 위해 사용되는 나노스트링 기술을 활용해 BFSigs 기반 예측 표지자의 임상 적용 가능성을 검증했다. 서울대병원에서 치료받은 급성 골수성 백혈병 환자 47명의 유전자 패턴을 나노스트링 기술로 분석한 결과, 실제 환자의 유전자 데이터도 BFSigs에 기반한 3가지 형태로 잘 분류되는 것으로 나타났다.

윤홍석 교수는 “BFSigs 기반 예측 표지자가 급성 골수성 백혈병 환자의 생물학적 형태를 판별하는 잠재력을 지녔다는 사실을 다양한 검증을 통해 성공적으로 확인했다”며 “이번 연구 결과를 발전시키면 환자에게 최적화된 정밀 의료를 실현할 수 있을 것으로 기대된다”고 했다.