[메디게이트뉴스 박도영 기자] 급성골수성백혈병(AML) 또는 골수이형성증후군(MDS) 환자 1300명 이상을 대상으로 전장유전체분석(Whole genome sequencing, WGS) 및 유전자 발현 프로파일을 결합한 통합 분석 결과가 처음으로 완료됐다.

미국 세인트 주드 어린이 연구 병원(St. Jude Children's Research Hospital) 일라리아 야코부치(Ilaria Iacobucci) 박사팀은 7~10일(현지시간) 미국 플로리다주 올랜도에서 열린 미국혈액학회((American Society of Hematology, ASH) 연례학술대회 최신 임상 초록 세션(Late-Breaking Abstracts Session)에서 이 연구에 대한 데이터를 공개했다.

급성골수성백혈병과 골수이형성증후군은 건강한 혈액 세포를 만드는 신체의 능력을 손상시키는 혈액암이다. 이전 연구에서 두 질병 및 그 하위유형에 대한 다양한 개별 유전자의 역할이 확인됐다. 이번 연구에서는 유전자와 유전자 발현, 암세포의 물리적 형태, 환자 아웃컴(outcomes) 간의 연관성을 밝히기 위해 처음으로 편향성 없는 유전체 전체 접근법을 사용했다.

야코부치 박사는 "하위유형에 따라 다른 특징을 나타내기 때문에 이들 질병은 치료가 어렵다"면서 "이번 연구는 하위유형에 대한 이해도를 높이며, 치료를 시작할 때 불확실성을 제거하고 임상의들이 환자 전망을 더 잘 이해하도록 하는데 통합적인 유전체 정보를 갖는 것이 중요하다는 점을 강조한다"고 연구의의를 밝혔다.

연구팀은 급성골수성백혈병 성인 환자 598명과 골수이형성증후군 성인 환자 706명의 혈액과 골수 샘플을 분석했다. 또한 모든 DNA를 시퀀싱하면서 어떤 유전자가 활발하게 발현되는지, 염색체 재배열에 의해 변경되는지에 대한 지표를 알아보기 위해 RNA 시퀀싱도 진행했다. 그 다음 데이터를 건강 결과 및 각 환자 암의 물리적 특징에 대한 정보와 결합시켰다.

연구결과 염색체 장애 또는 변이에 의해 발생하는 유전적 하위유형을 확인한데 이어 이전에 알려지지 않았던 연관성도 알 수 있었다.

예를들어 NPM1 결합 변이(combinatorial mutations) 및 좋은 예후를 가져다주는 코헤신(cohesin) 유전자와 같이 함께 발생했을 때 환자의 예후를 변화시킬 것으로 보이는 유전자 변형쌍을 발견한 것이다. 반대로 MN1의 과발현과 관련해 RUNX1의 변이 및 구조 변이는 나쁜 결과를 발생시킬 수 있다.

또한 형태학적으로 서로 다른 암 사이에 예상치 못한 유전적 유사성을 발견, 표준 접근법과 유전체 분석을 결합하는 것이 형태학 단독 분석보다 더 완전한 그림을 제공할 수 있다는 점도 발견했다.

이러한 것들은 암 연구와 임상 의사 결정에 모두 중요한 영향을 미친다. 기본적으로 급성골수성백혈병과 골수이형성증후군 하위유형에 대한 사전과 같은 유전체 레퍼런스가 있으면 이러한 질병이 어떻게 발생하고, 새로운 약물로 어떻게 표적할 수 있는지에 대한 연구에 도움을 줄 수 있다.

전장유전체분석은 지금 실현 가능할뿐 아니라 정밀의료(precision medicine)로 알려진 각 환자 질병에 맞춘 치료법을 찾는데 적절한 질병 유형과 예후를 식별하는데도 유용하다.

야코부치 박사는 "이는 정밀의료를 위한 노력에 매우 귀중한 데이터셋이다"면서 "림프종 악성종양에서 봤듯이 이 연구는 기존의 병리학 및 분자 분석에서 분명하지 않은 임상적 중요성을 가진 새로운 질병 하위그룹을 식별하는 통합 유전체 및 전사체 시퀀싱의 힘을 보여준다"고 말했다.

한편 이와 관련 독일 뮌헨 백혈병 연구소(Munich Leukemia Laboratory, MLL)는 최근 야코부치 박사팀보다 연구를 더 확대 4500명 이상 환자를 대상으로 DNA 및 RNA를 분석한 것으로 알려졌다. 이를 통해 전체 유전체 및 전사체 시퀀싱을 실험실에서 진단 및 표적 치료를 위한 임상으로 옮기는 것을 목표한다.