유방암을 유전학적인 측면으로 접근해 액체생검(liquid biopsy, 혈액 속 DNA의 유전체 분석)으로 진단 및 치료하기 위한 연구가 어떻게 진행되어가고 있는지 들어볼 수 있는 기회가 있었다.

영국 캠브리지 암 연구소의 카를로스 칼다스(Carlos Caldas, MD) 교수가 지난 30일 삼성유전체연구소에서 개최한 국제심포지엄에서 한 강연을 통해서였다.

칼다스 교수는 지난 2012년 처음으로 유방암을 유전적 요인에 따라 10가지 세부유형(subtypes)으로 재정의하고, 이를 유방암의 모니터링 및 치료 등 임상적으로 적용하기 위해 연구를 진행해오고 있다.

그는 유방암 액체생검의 장점으로 "조직 생검으로는 확인할 수 없는 종양을 제 때 확인할 수 있다"라고 언급하며 "ctDNA(또는 cf DNA, cell-free circulating tumor DNA, 혈액 속에 떠다니는 암 DNA 조각)는 '혈액 속 바코드'와 같은 개념으로 이를 유방암 모니터링에 사용하고 있다"고 설명했다.

그는 ctDNA를 이용해 여러 부위 클론의 진화(clonal evolution)를 확인하고 추적(tracking)하는 연구를 진행했는데, 그 결과 "ctDNA가 CTC(혈액 순환 암 세포)나 CA15-3(유방의 상피조직에서 분비되는 점액성 물질의 항원) 보다 종양크기를 모니터링 하는데 우수하고, 영상학적 검사와 비교해서도 치료 반응을 조기에 측정할 수 있다는 것을 알아냈다"라고 밝혔다.

이 외에도 그는 "ctDNA의 암 엑솜(cancer exomes) 분석은 항암 치료에 대한 저항성을 해명하는 실마리가 될 수 있을 것"이라고 기대했다.

칼다스 교수의 설명에 따르면 유방암의 유전적 특성은 인체의 유전자 복제수 변이(CNA: copy number alteration)에 의해 결정된다.

그가 이끄는 연구팀이 유방암 2500케이스를 대상으로 180가지 유전자 분석을 통해 단일 뉴클레오티드 이형(SNV: single nucleotide variants)의 특징적인 패턴을 발견해 완성한 10가지 통합 클러스터 세부유형에 대한 논문은 지난해 네이처 커뮤니케이션지에 발표됐다고 한다.

또 그는 "영국 캠브리지 암 연구소가 WGS(whole genome sequencing, 전유전체 분석)와 RNA 시퀀싱을 조합해 유방암을 조기 진단하고 각 개인에 맞는 치료를 시행하기 위해 지난해 11월 개인 맞춤형 유방암 프로그램(PBCP: Personalised Breast Cancer Program)을 도입했다"고 밝혔다.

칼다스 교수는 "유전체 분석 비용이 갈수록 낮아지고 있는 덕분에 '3D로 표현한 종양의 단일세포 맵'이라는 새로운 병리학이 등장하고, 이와 더불어 실험용 쥐에 환자의 면역시스템을 적용한 환자유래암세포이종이식(humanized PDTX)을 통해 전구(anticipatory) 유전체학도 활성화할 것"이라고 전망했다.

한편, 액체생검은 아직 정확성의 개선이 필요한 것으로 지적되고 있는데, 이번 심포지엄에서는 삼성유전체연구소 박동현 박사가 유전체분석 중 오류(background errors)를 야기시키는 원인을 분석하고 이를 교정하는 방법에 대해 강의하기도 했다.