https://www.youtube.com/watch?v=0kHc4pYtIds&list=PLimOrtoGWNsr-leBO66tLFUieNyvIL_EN (2023년10월)
강의자: 서울대학병원 종양내과의 김태유 교수
관련 사이트: https://www.imbdx.com/company/leadership.php
* 혈액 속 DNA가 얼마 있으까?
- 혈액 10cc를 채혈하면,혈장 플라즈마가 5cc 정도 나오고 30 nano DNA가 있다.
Cell의 Genome을 피코그램(pg)으로 따지면 한 Cell당 6.6pg( 6.6×10-9 밀리그램 [mg])이며 하플로이드(haploid)로 계산하면 30ng(나노그램)에 한 1만 개의 핫플로이드 지놈(haploid genome) 그러니까 1만 개의 카피(copy) 즉 1만 개의 DNA molecule(분자)이 존재한다.
- 0.1%라는 의미는 만 개 중에 이게 이제 10개가 있다는 뜻이다.
보고자 하는 DNA molecule(분자)이 10개 정도 존재한다는 뜻이다.
- 0.01%면 1개의 DNA molecule(분자)이 있다는 뜻이다.
* 액체 생검(Liquid Biopsy) 의 4가지 장점
1. 조직 생검율 대체
- 어떤 치료 중에 나빠졌을 때 이 환자가 어떤 지노타이(genotype, 유전자형)를 갖고 있는 cell 이 있는가 이런 거 보기 위해서는 티슈(tissue, 조직)는 한 2년 전에 수술한 조직밖에 없다.
다시 조직 검사를 해야 되는데 액체 생검은 구럼 불편감이 없다.
- 액체 생검의 일치율은 여러 가지 연구에 따라 다르지만 보통 한 80~90%이다.
그래서 그 타임 갭이 적고 또 중간에 어떤 특별한 치료를 하지 않을수록 이 일치성은 상당히 높다.
2. 헤트로지니티(Heterogenecity, 종양이질성) 극복
- 암이 여러 군데 있기 때문에 어느 한 군데에서 조직 검사하는 것보다는 그 여러 군데 정보가 흘러나오는 혈액을 이용하면 여기 부위마다 지노타이핑(genotyping) 결과가 다른 데 혈액을 하면 공통된 결과를 얻을 수 있기 때문에 헤트로지니티(Heterogenecity, 종양이질성)을
극복하는 데 도움이 된다.
3. 치료경과의 모니터링
- 여러 번 할 수 있고 또 이게 하프라이프(half life, 반감기)가 짧기 때문에 이제 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
저희가 항암 치료하면서 이제 영상 검사를 두 달, 세 달마다 하듯이 이런 거를 모니터링하면 훨씬 더 자세히 알 수 있고 실제 많은 데이터가 이 액체 생검을 이용하면 영상 검사의 결과보다도 훨씬 더 빨리 정확하게 알 수 있다.
4. 조기 진단 및 암스크리닝 가능
- 크기가 작아져도 그래서 임상적으로 탐지가 어려운 상황에서도 이 암세포에서는 흘러나오기 때문에 dna를 고도의 기술을 이용해서 탐지할 수 있다.
- 조직 유전자 검사가 보통 한 3주 걸린다. 슬라이드 찾고 dna 추출하고 하는데 많은 시간이 소요되는 데 반해서 액체 생검은 혈액을 뽑고 라이브러리 프랩 하고 시퀀싱하고 분석하고 리포트해서 일주일 이내 리포트가 된다.
조직 검사보다 3배, 4배 빠른 결과를 보일 수 있다.
* 수술 후에 재발하는 미세 잔존암(MRD, minimal residual disease)
- MRD: 수술 후에도 암이 존재하지만 기존 영상검사로는 암조직이 탐지되지 않는 것
임상적으로 관찰할 수 있는 크기는 1cm 10의 9승 셀 정도이다.
이것보다 낮은 경우에는 임상적으로 안 나오는데 이미 MRD는 positive고 이게 계속 있으면 결국 임상적 재발로 이어진다.
- 수술 후 재발이 보통 한 1,3기 통틀어서 20~30% 재발이 되고 재발된 환자가 결국 진행되고 이런 미세 잔존암을 빨리 캐치하고 여기에 대한 올바른 치료를 하는 게 앞으로 이 암 치료의 성공의 중요한 관건이다.
* 개인특이적 맟춤패널
- 일반 패널보다는 이 원래 암에 존재했던 유전자 변이가 뭔지를 저희가 먼저 조사하고
그걸 갖고 환자 개인별 맞춤 패널을 만든다. 수술하고 나면 이제 저희가 조직을 얻고 여기를 여기 유전자 검사를 해서 개인 패널을 만든다..
어떤 어떤 변이가 있는 그런 유전자만을 구성해서 개인 맞춤형 패널 (bespoke panel)을 만들어서 그걸 이용해서 미세 잔존함을 탐지한다.
- 저희 연구에서는 99.8% 환자가 서로 혈액에서 나오는 이런 변이가 다르다.
그렇기 때문에 기존에 만들어놓은 유전자 패널을 이용해서는 그림에 보이는 것처럼 한 27%밖에 그 유전자 변이를 감지못하고 개인 특이적 패널, 비스포크 패널(bespoke panel)을 이용해야지만 해야지만 이제 60% 이상에서 감지할 수 있다.
- 이런 개인 특이적 맞춤 패널을 만드는 게 필수적이며 mrd 검사에 중요한 포인트다.
* 혈액 한방울로 암진단이 가능할까?
- 혈액 검사로 암을 진단하고 감지 할 수는 있다.
그래서 이제 거기에 대한 결과가 제가 아까 말씀드린 양이 더 적기 때문에 제일 오른쪽에 빨간색으로 표시됐고 이런 경우는 돌연변이만으로는 빈도가 적기 때문에 암세포가 갖는 어떤 다른 특징을 조금 이용해야 한다.
- 메틸레이션 시그네이처(Methylation signature)를 많이 이용한다.
https://www.thelancet.com/article/S2352-3964(15)00136-X/fulltext
* 혈액 액체 생검을 이용한 다중암진단(MCED, Multi-Cancer Early Detedcion)
- 각 암 스크리닝이 여러 가지 각 기관별로 따로따로 해야 하는 반면에 혈액을 이용하면 한 번에 여러 가지 암을 진단할 수 있다. 그래서 다중암 진단이라고 한다.
0.001% 미만의 ct DNA 감지한다.
- 액체 생검을 이용하면 아주 작은 암세포에서도 나오는 유전자를 감지할 수 있는 기술적 배경이 있고 뉴테이션 플러스 매틸레이션 등등의 여러 가지 암세포와 같는 시그네이처(signature)를 혈액 검사를 이용해서 그냥 각 장기별로 따로따로 검사할 필요 없이 한 번에 검사하고 원발부까지도 예측한다.
- 다중암진단(MCED, Multi-Cancer Early Detedcion)이라는 기술이 한 2년 전에 미국에서 개발되고 이런 방법을 이용해서 전체적으로 암을 스크린하고 빨리 진단하는 것에 대한 관심이 높아서 국가적으로 보험 급여도 하겠다는 소식도 있었다.
- 최근에 저희가 발표한 거 보시면 약 한 2천 명 정도 환자 대상으로 우리나라에 많은 8개암으로 대상했을 때 96.7%의 특이도로 85% 정도 암을 감지했다.
- 원발암이 어디인지 83%의 정확도로 이 캔서 시그네이처(Cancer signature)는 콜론(대장)에서 왔다 또는 브레스트(breast, 유방)에서 왔다 이렇게 예측을 할 수 있다.
- MCED, Multi-Cancer Early Detedcion에 따라서 특정 장기를 검사한다..
- 원발 부위도 예측하고 여러 가지 장기를 한 번에 검사할 수 있는 방법은 현재로는 세티겐의 액체 생검에 의한 방법이 유일하기 때문에 암 스크리닝의 중요한 역할을 할 것으로 생각되고 더 빨리는 스크리닝까지도 할 수 있기 때문에 암의 전주기에서 액체 생검을 잘 이용하면 지금보다 더 효과적으로 암 환자 정밀 진단 치료도 가능하고 또 빠른 진단을 빠른 발견 빠른 스크리닝을 통해서 암으로 사망하는 암에 의한 여러 가지 나쁜 예우도 개선시킬 수 있기 때문에 앞으로 저희 암 정밀의료의 중요한 기술로 이 액체 생검이 자리 잡을 것으로 생각한다.
액체 생검이란? https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_biopsy
전세계 액체생검 회사: 미국이 제일 많다.
혈액만으로 전주기 암진단...1cm 이하 종양도 찾는다. IMBdx (2023.10.18)
https://m.dongascience.com/news.php?idx=62049
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