b>유전자 칩(림포칩, lymphochip) 이용
국제예후지수(IPI)에는 한계 있어
신약 개발에도 응용 가능
박사팀은 DLBCL 환자에서 얻은 림프종의 생검 샘플 속의 유전자를 분석하여 17 유전자의 활성을 치료 효과의 예측에 사용할 수 있다고 밝혔다.
Staudt박사는 『일부 유전자에서 얻어진 데이터를 통해 화학요법을 받은 DLBCL 환자의 생존율을 신뢰성 높게 예측할 수 있게 되었다.
이 방법을 지속적이고 완전히 실시할 수 있다는 사실도 나타났다』고 말했다.
DLBCL는 성인의 비호지킨 림프종 중에서 가장 많은 것으로, 미국에서는 매년 약 1 만 6,000례가 새롭게 진단되고 있다.
표준적인 화학요법은 환자의 40%에만 효과적이기때문에 그 치료 효과를 예측할 수 있는 유전자 발현 프로필은 큰 도움이 된다.
이번 예측 유전자의 발견은 DNA 마이크로 어레이 기술을 이용했으며, 세포내에서 활성화하고 있는 유전자를 분류할 수 있게 되었다. 유전자 칩이라고도 불리는 마이크로 어레이는 슬라이드 글라스 상에 수천개의 DNA 스폿(spot)이 덮여져 있으며 각각 다른 유전자를 나타낸다.
유전자가 세포내에서 활성화하는 경우 그 유전자는 전사물이라는 RNA의 카피를 생산한다.
유전자의 활성을 측정하기위해서는 RNA 전사물을 이용하여 형광의 유전자 프로브(probe)를 만든다. 이러한 유전자 프로브가 칩상의 DNA 장소에 결합하게 되면 발광하게 되는데, 이렇게 하면 발광 패턴과 발광 강도를 통해 칩상에 있는 수천개의 유전자 활성을 각각 측정할 수 있다.
이번 연구에서 Staudt박사팀은 「림포칩(lymphochip)」을 이용했는데 이것은 1만 2,000개의 DNA 스폿을 이용하여 정상세포와 악성 림프종 세포에서 발현하고 있는 유전자를 보여준다. 림포칩은 NCI의 암게놈 해부 프로젝트의 일환으로 개발됐으며, 특히 림프종 세포의 유전자 발현 차이를 발견하는데 유용하다.
박사팀은 DLBCL 환자의 종양 생검 240례의 유전자 발현을 조사하여 치료에 잘 반응하는 환자와 그렇지 못한 환자의 사이에 유의한 발현 변화를 보이는 유전자를 우선 600개 이상 분류했다.
이러한 유전자는 치료에 대한 응답에 영향을 미치는 종양의 상황을 보여주는 것으로, 여기에는 종양세포가 얼마만큼의 속도로 증식하는지, 종양이 정상 임파구의 어느 형태에서 유래하는지에 관련한 정보가 들어있다.
화학요법을 이용한 치유를 얻기위해서는 여러 예측 유전자로부터 종양에 대한 환자의 면역반응이 중요하다는 사실이 나타났다.
박사팀은 2개군의 환자 사이에 가장 큰 발현차를 가진 유전자에 주목하고 중요 유전자를 17개까지 좁혔다. 그리고 이러한 유전자로부터 화학요법 후의 생존율을 예측할 수 있는 계산식을 고안하여, 이를 통해 환자를 같은 수의 4개군으로 분류했다. 이들 4개군의 5년 생존율은 73%, 71%, 34%, 15%였다.
현재 의사는 DLBCL 환자의 평가를 국제예후지수(International Prognostic Index, IPI)에 의뢰하고 있다. IPI는 연령, 종양의 병기, 증식 정도나 전이 유무 등의 임상적인 요인에 근거한다.
박사팀은 『IPI는 부분적으로 유용하지만 대체치료가 최적인 환자를 분류하는데는 성공하지 못하고 있다.
이제서야 우리는 유전자 발현의 변화를 통해 환자의 결과를 보다 정확히 예측할 수 있게 되었다』라고 말했다.
그 예로서 이번 시험에 참가한 환자 240례 중 32례가 IPI에서는 가장 예후 불량한 군으로 분류되었지만, 그 중 4례는 실제로는 표준적인 화학요법을 통해 치유됐다.
이 4례는 유전자 발현의 프로파일을 통해 분류할 수 있었다. 화학요법이 효과적이지 못한 환자에게는 대체요법을 이용할 수 있다.
박사는 『DLBCL 환자의 반수에는 기존의 화학요법이 합리적인 선택법이라고 생각되지만, 응답이 낮은 군에는 다른 치료법을 고려해야 한다.
골수 이식은 그 중 하나다. 또 이러한 환자가 적격으로 되는 다양한 임상시험도 있다』고 말했다.
그밖의 다른 선택지로는 화학요법을 방해하는 세포 내 정보 전달경로를 타겟으로 한 신약인 PS-341이 있다.
유전자 발현의 프로파일을 통해 표준적인 화학요법이 그다지 효과가 없는 DLBCL 환자에서는 림프종 세포내에서 NF-κB라는 정보 전달경로가 활성화하는 것으로 밝혀졌다.
이 결과에 근거하여 NCI 등의 연구소에서는 올해 안에 표준적인 화학요법제에 PS-341을 추가한 제II상 임상시험을 계획하고 있다.
이 시험에서는 NF-κB정보 전달 경로를 PS-341로 방해시킴으로써 DLBCL 종양세포는 보다 빨리 사멸하게 되어 환자의 생존율이 향상될 것으로 기대되고 있다.
이 시험의 대상은 표준 화학요법 후에 재발한 DLBCL 환자로서, 환자 종양의 유전자 발현 프로파일을 치료하기 전에 조사하여 이 새로운 치료법에 환자가 잘 응답할지 여부를 판단할 예정이다.
임상시험은 임상적인 결과와 분자 레벨의 데이터를 관련지을수 있도록 설계돼 있으며 이를 통해 종양환자의 서브그룹에 효과적인 약제를 분류할 수 있게 된다. 이러한 사실은 이미 유방암과 백혈병에 대한 신약 발견에 효과적인 것으로 증명돼 있다.
Staudt박사팀은 유전자의 프로필을 통해 향후 임상시험에서 더 많은 정보를 얻을 수 있다고 보고 있으며 『임상시험에 대한 환자의 참가는 많은 정보량을 얻기때문에 중요하다. 의사, 환자의 양쪽에 모두 유익하다』고 말했다.