| 초록 |
1.분석자 서문 암 환자 혈액에서 순환하는 종양 DNA(Circulating tumor DNA, ctDNA)에는 암 발병, 진행 및 치료 반응과 관련된 유전적 및 후천적 프로파일에 대한 많은 정보가 포함되어 있다. ctDNA 분석은 종양 DNA의 비침습적 샘플링을 반복적으로 수행하여 정밀의학을 발전시킬 수 있는 기회를 제공한다. 대용량 병렬 시퀀싱(Sequencing) 및 디지털 게놈 기술의 개발은 인간 암에서 유망한 lsquo;액체 생검(Liquid biopsy) rsquo;으로 ctDNA의 분석 및 임상 타당성을 뒷받침한다. 본 분석물에서는, ctDNA 생검 기술과 최근 개발된 ctDNA 검출 기술, 유방암 특이적 검출 전략을 포함하는 유방종양학의 ctDNA 기반 바이오마커의 임상적 적용에 중점을 둔 무세포 ctDNA의 현황에 대해 논의할 것이다[1]. 2. 목차 1. 배경 2. cfDNA의 생물학 3. cfDNA 검출을 위한 기술적 접근 3.1. dPCR 기반 방법 3.2. NGS 기반 방법 4. ctDNA에 의한 유방암의 검출 전략 4.1. ctDAN와 cfDNA의 정량 4.2. cfDNA 완전성(integrity) 4.3. 미소부수체 변이 (Microsatellite alteration) 4.4. 유방암 관련 유전자 돌연변이 4.5. 후생적 변이 (Epigenetic alterations) 4.6. 뉴클레오솜(Nucleosome) 5. 유방암의 ctDNA 임상적 적용 5.1. 진단 및 스크리닝 5.2. 질병 부담 모니터링 및 예후 결정 5.3. 재발의 조기 예측 5.4. 치료 반응 평가 5.5. 클론의 진화 및 저항 예측 추적 5.6. 종양 이질성 판독 6. 결론 및 전망 7. 분석자 결론 다양한 질병 중에서도 특히 암은 질병 부담이 매우 높은 질병 중 하나로, 암 환자들은 다른 질환의 환자들에 비해 치료 기간 동안 지속적으로 경제적으로 많은 부담을 안고 살아야 하기 때문에, 환자의 삶의 질을 개선시키기 위해서라도 빠른 진단과 치료가 더욱 절실하다고 할 수 있다. 초기 암 진단을 위한 연구와 노력이 계속되고 있지만, 현재의 생검 기반의 진단 기술로는 전신적인 암 진단을 하기에는 부족한 점이 많이 있다. 이러한 이유로 액체 생검이라는 새로운 진단 기술이 대두되었고, 기존 생검을 보완하기에 아주 적합한 기술로 여겨지고 있다. 하지만 아직까지 액체 생검에 적용 가능한 바이오마커에 대한 연구가 초기 단계에만 머물러 있어, 임상에 적용하기에는 시간이 다소 걸릴 것으로 보인다. 본 분석물에서 주요하게 다룬 ctDNA의 액체 생검으로서의 효용성은 기존의 암 진단 및 모니터링 기술을 보완하기에 충분해 보인다. 환자에게 부담이 되는 장기간의 항암 치료와 방사선치료를 줄여줄 수 있고, 생검을 통한 진단에 비해 간단한 혈액 채취만으로도 전신적 암 진단을 가능하게 한다는 점에서 매우 매력적인 암 진단 대체 표적물이다. 하지만 아직까지 정상인의 세포와 질병 세포에서 파생되는 ctDNA 레벨의 유의한 차이를 측정할 수 있는 진단 기술의 발달이 부족하며, TP53, KRAS, PIK3CA의 돌연변이와 APCM BRCA1, ER1, GSTP1, HIN1, RAR beta;, RASSF1, TWIST를 포함하는 다양한 암 관련 유전자에 대한 민감도와 선택성을 높여줄 수 있는 진단 기술 개발 또한 부족한 실정이다. 본 분석물을 통해, 더욱 민감하고 특이적인 진단 플랫폼이나 센서 혹은 시퀀싱 기법 개발에 조금이나마 도움이 되길 바라는 마음으로 본 분석을 마치고자 한다. References 1. Wang R, Li X, Zhang H, Wang K, He J. Cell-free circulating tumor DNA analysis for breast cancer and its clinical utilization as a biomarker. Oncotarget. 2017; 8 (43):75742-75755. 2. Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer statistics, 2015. CA Cancer J Clin. 2015; 65:5 ndash;29. 3. DeSantis CE, Fedewa SA, Goding Sauer A, Kramer JL, Smith RA, Jemal A. Breast cancer statistics, 2015: Convergence of incidence rates between black and white women. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 2016; 66:31 ndash;42. 4. Massihnia D, Perez A, Bazan V, Bronte G, Castiglia M, Fanale D, Barraco N, Cangemi A, Di Piazza F, Calo V, Rizzo S, Cicero G, Pantuso G, et al. A headlight on liquid biopsies: a challenging tool for breast cancer management. Tumour Biol. 2016; 37:4263 ndash;4273. 5. Schwarzenbach H, Hoon DS, Pantel K. Cell-free nucleic acids as biomarkers in cancer patients. Nat Rev Cancer. 2011; 11:426 ndash;437. 6. Mandel P, MEtais P. [Les acides nuclEiques du plasma sanguin chez l rsquo;homme.][Article in undetermined language]. C R Seances Soc Biol Fil. 1948; 142:241 ndash;243. 7. Lo YM, Corbetta N, Chamberlain PF, Rai V, Sargent IL, Redman CW, Wainscoat JS. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. Lancet. 1997; 350:485 ndash;487. 8. Rhodes A, Wort SJ, Thomas H, Collinson P, Bennett ED. Plasma DNA concentration as a predictor of mortality and sepsis in critically ill patients. Crit Care. 2006; 10:R60. 9. Chang CPY, Chia RH, Wu TL, Tsao KC, Sun CF, Wu JT. Elevated cell-free serum DNA detected in patients with myocardial infarction. Clinica Chimica Acta. 2003; 327:95 ndash;101. 10. Perkins G, Yap TA, Pope L, Cassidy AM, Dukes JP, Riisnaes R, Massard C, Cassier PA, Miranda S, Clark J, Denholm KA, Thway K, Gonzalez De Castro D, et al. Multi-purpose utility of circulating plasma DNA testing in patients with advanced cancers. PLoS One. 2012; 7:e47020. ※ 이 자료의 분석은 과학기술연합대학원대학교의 김민경님께서 수고해주셨습니다. |
