바이오인

정밀 종양학의 주요 목표는 암의 진단 및 치료를 개선하는 것이다. 이를 위해, 다양한 지놈 및 기타 분자 분석법을 종양 물질에 적용하여 치료법을 선택하기 위해 알려진 예측 마커를 식별하고, 예후를 추정할 수 있는 분자의 하위 유형 분류를 유도한다. 그리고 종양 진행과 관련된 체세포 변화를 특성화 하며, 방해되는 경로를 감지하고, 전이성 질환의 분자 판별자를 확인한다. 종양 지놈을 상세하게 특성화하기 위해 다양한 차세대 시퀀싱(NGS) 기반 접근법이 사용되었지만, 포괄적인 다중 매개 변수 분석을 통해 보다 정확한 종양 유형이 분류될 수 있다. 예를 들어, TCGA (The Cancer Genome Atlas) 연구 네트워크는 수백 종의 종양에 관해 DNA, RNA, 단백질 및 후성유전적 수준에서 포괄적인 분자 프로파일을 생성하였다. 이러한 다중 매개 변수 분석 결과, 종양 유형 및 식별된 새로운 종양 하위 유형에 대한 기능적 역할 및 분자 변이에 관한 이해를 향상하게 만들었다. 중요한 것은 이러한 노력으로 정밀 의약품의 가능성을 실현하기 위한 전제조건인 새로운 약물 대상을 식별하게 되었다는 것이다. 그러나 분자 프로파일링을 위한 종양 물질에 대한 접근은 일반적으로 가능하지는 않지만, 종양 유전자형의 연속 모니터링에 적합하지 않은 침습적 방법에 의존한다.

따라서, 정밀 종양학의 비침습적이며 여러 번 반복 될 수 있고 질병의 모니터링이 쉬운 액체 생검으로 점점 더 초점이 맞춰지고 있다. 실제로, 암의 조기 발견을 위해 이러한 액체 생검을 사용하려는 시도가 이루어지고 있다. “액체 생검”이라는 용어는 먼저 조직 생검 샘플에서 유래하는 혈액 샘플에서 동일한 진단 정보를 도출할 수 있는 방법을 설명하기 위해 사용되었다. 종양학에서 이 용어는 혈액뿐만 아니라 소변, 복수 또는 흉막과 같은 쉽게 접근할 수 있는 다양한 생물학적 유체의 분석 및 샘플링을 의미하는 넓은 의미로 사용되었다.

이때, 체액 말초 혈액의 분석물은 순환 종양 세포(CTC), 순환 종양 DNA (ctDNA)를 함유하는 암 환자의 순환 무세포 DNA (cfDNA)와 작은 RNA 뿐만 아니라, mRNA를 함유하는 순환 무세포 RNA (cfRNA), 엑소좀과 같은 순환 세포외 소포(EV), 종양 educated 혈소판(TEP), 단백질 및 대사물질을 포함한다. 그리고, 이러한 분석물질은 병리학자에 의해 일반적으로 얻어지는 1차 종양 또는 전이의 특징에 관한 정보를 제공할 가능성이 있다. 일반적으로 CTC 또는 ctDNA에서 얻어지는 지놈 돌연변이 및 복제수 변경에 대한 정보 외에도 액체 생검은 전사체, 원형질체, 단백질체, 대사체에 대한 일반적인 정보를 생성하는 데 사용되고 있다. 더욱이, 새로운 인공 지능 기반 생물 정보학 툴은 액체 생검 분야를 다중 변수 분석 쪽으로 이동시키고 있다.

본 리뷰논문에서는 먼저 임상 치료를 위해 승인된 액체 생검 응용의 몇 가지 예를 요약한다. 그리고 현재 액체 생검 샘플에 있어서 가장 집중적으로 연구되고 있는 ctDNA의 분석적 및 임상적 타당성에 대해 논의한다. 또한, 액체 생검의 잠재력뿐만 아니라 액체 생검이 정밀 의학을 위해 광범위하게 구현되기 전에 해결되어야 할 점들을 나타낸다. 우리는 이러한 문제점이 어떻게 충족될 수 있는지, 특히 다중 분석법 접근법의 기여 가능성을 반영하여 결론을 내린다.