급성 골수병 백혈병 ‘맞춤형 치료’ 길 열렸다

▲BFSigs 표지자로 급성 골수성 백혈병 아형을 분류한 결과. 각 코호트에 포함된 모든 환자 데이터가 3개의 아형(보라색 사각형)으로 나누어져 있다. (사진제공=서울대병원)

국내 연구진이 급성 골수성 백혈병의 유형을 판별하는 생체 표지자를 제시했다. 이 표시자로 급성 골수성 백혈병 환자를 서로 다른 3가지 유형으로 분류해 맞춤형 치료를 할 수 있을 것으로 기대된다.

서울대병원 혈액종양내과 윤성수·고영일 교수, 임상유전체의학과 윤홍석·이성영 교수 연구팀이 환자 1350명의 유전체 분석 데이터를 바탕으로 급성 골수성 백혈병의 아형(subtype)을 식별하는 예측 표지자를 개발했다고 25일 밝혔다.

그동안 대다수의 급성 골수성 백혈병 연구는 단일 유전자 표적 치료를 목표로 개별 유전자 중심으로 이뤄졌다. 내재성 세포사멸 조절 유전자 BCL2, 항세포사멸 유전자 MCL1·BFL1 등이 대표적이다.

서울대병원 연구팀은 단일 유전자가 아닌, BCL2 유전자 및 다양한 관련 유전자의 상호작용에 따라 급성 골수성 백혈병의 생물학적 유형이 결정된다는 가설을 세워 비음수행렬분해 기법을 적용해 생물학적 데이터에서 패턴을 추출했다. 그 결과, BCL2 관련 유전자들의 패턴에 따라 급성 골수성 백혈병을 3가지 아형(BCL2, MCL1/BCL2, BFL1/MCL1)으로 분류할 수 있는 BFsigs 표지자를 발견했다.

3가지 데이터 코호트 각각에 BFSigs를 적용해 분류한 결과, 모든 급성 골수성 백혈병 환자 데이터가 연구팀이 제시한 3가지 아형에 따라 분류되는 것으로 확인했다. BFSigs로 분류된 각 아형들은 급성 골수성 백혈병 치료제인 BCL2 표적치료제에 대한 치료 반응도 서로 달랐다. 각 아형마다 활성화되어있는 유전자 경로가 다르기 때문이었다.

연구팀은 BFSigs를 기반으로 급성 골수성 백혈병 치료제에 대한 치료반응을 예측하는 예측 표지자를 구성했다. 이미 치료반응이 확인된 환자 데이터를 바탕으로 BFSigs 기반 예측 표지자의 성능을 검증한 결과, 매우 높은 정확도를 갖는 것으로 나타났다. 2개의 코호트에서 각각 87%, 95%의 정확도로 환자의 치료반응을 예측할 수 있었다.

추가로 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 아형으로 분류되는 것으로 나타났다.

▲혈액종양내과 윤성수,고영일 교수, 임상유전체의학과 윤홍석,이성영 교수 (사진제공=서울대병원)

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