NGS 암유전자 검사라고 이렇게 중요한 검사가 있었군요.
모든 암환자에게 의료보험 혜택이 적용이 되어야 한다고 생각합니다.
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차세대 염기서열 분석(NGS) 검사란?
NGS 검사는 환자의 종양 조직과 혈액을 통해 유전자를 확인하여 암을 유발하는 유전자를 찾아낼 수 있는 최신 진단 기술로, 기존의 단일 유전자 검사와는 달리 한 번에 수십 개에서 수백 개의 유전자를 하나의 패널로 구성해 고속 분석 방식으로 처리하기 때문에 짧은 시간에 정확도 높은 다량의 데이터를 얻을 수 있는 것이 특징입니다. 조직검사를 위해 추출한 환자 검체를 염기서열 분석이 용이하도록 전처리 과정을 거친 뒤 특수 장비로 정밀 분석을 하는데, 최근 이 NGS검사가 각광을 받는 이유는 이를 통해 환자 맞춤 암 치료가 가능하기 때문입니다. 즉, 염기서열 검사 결과를 토대로 ‘표적치료제(암세포만을 공격하는 항암치료제)’도 시도해볼 수 있게 된 것이지요.
미국, 유럽의 대형 암센터는 NGS검사 후 표적치료제 치료
실제로 미국이나 유럽의 대규모 암 센터에서는 수천 명의 환자를 대상으로 NGS검사를 시행하고 있으며, 유전자 검사 결과를 바탕으로 그에 맞는 표적치료제를 사용하고 있습니다. 전세계적으로 개인 맞춤 암치료가 떠오른 것은 2010년대 차세대 염기서열 분석(해독) 기술의 발달로 종양의 유전자 분석이 쉬워지면서부터였습니다.
2017년 6월 발표된 임상 연구 ‘High-Throughput Genomics and Clinical Outcome in Hard-to-Treat Advanced Cancers: Results of the MOSCATO 01 Trial’에 따르면 기존에 치료 옵션이 없던 난치성 암 환자들도 NGS 검사 후 표적치료제 치료를 받고 질병의 진행이 늦춰진 것으로 드러났습니다.
일반 유전자 검사보다 정밀 분석 가능해
일반적으로 암 진단 시 시행하는 유전자 검사의 종류는 제한적입니다. 하지만 NGS 검사는 표적치료제가 있거나 암의 예후 예측에 중요하다고 알려진 14개의 필수 유전자(HER2, EGFR, ALK, KRAS, NRAS, BRAF, BRCA1, BRCA2, KIT, PDGFRA, IDH1, IDH2, MYC(C-myc), N-myc(MYCN))를 포함할 뿐 아니라 그 이외에 여러 종류의 암과 관련된 유전자까지 분석합니다. 따라서 대량의 개인별 암 유전자가 어떻게 변이했는지 정보를 분석해, 변이 정보에 따른 맞춤형 표적 치료제를 선택할 수 있습니다. 또, 상용화된 맞춤형 항암제가 없는 경우에는 적합한 신약을 추천 받을 수도 있습니다.
작년에 발표된 분당차병원 종양내과 임선민 교수팀의 연구 결과에 따르면, 기존 유전자 검사 분석에서 ‘표적으로 치료할 수 있는 적절한 유전자가 없다’고 진단되었던 폐암환자 51명을 대상으로 한 NGS 검사 결과 각 환자당 평균 3.7개의 유전자 변이를 새로이 발견하였고, 추가적으로 30% 이상의 환자에게서 새로운 표적을 발견할 수 있었습니다.
폐암, 갑상선 암환자의 임상 사례
전이성 폐암 환자 A씨(40대)는 기존의 유전자 분석 방법으로는 찾을 수 없었지만, NGS검사로 ROS1 유전자의 변이를 발견할 수 있었습니다. A씨는 자신에게 적합한 표적치료제를 사용하여 폐암 치료에서 큰 효과를 봤습니다. 실제로 ROS1 전위가 발견된 환자들에게 ROS1 억제제를 사용, 약 70%에서 종양의 크기가 작아지는 결과를 얻을 수 있었습니다.
전이성 폐암 환자에서 발견된 ROS1 전위 유전자로 ROS1 억제제를 사용한 이후 우수한 치료 효과를 보이고 있음 (우측 폐종양의 크기 40% 이상 감소)
전이성 갑상선암 환자 B씨(50대)도 NGS검사를 통해 TSC1 유전자 돌연변이가 있음을 발견할 수 있었고, MTOR 억제제를 사용하는 임상 연구에 참여, 종양의 크기를 30% 이상 감소시킬 수 있었습니다.
전이성 갑상선암 환자에서 발견된 TSC1 유전자돌연변이로 MTOR 억제제를 사용한 이후 우수한 치료 효과를 보이고 있음 (우측 경부 종양 크기 30% 이상 감소)
현재, 보건복지부 11개 암 대상, NGS검사 선별 급여 적용 중
NGS 검사를 통한 표적치료는 이론적으로 모든 암에 적용 가능합니다. 하지만 현재(2017년 11월) 국가에서 선별적으로 급여를 적용한 암 질환에는 위암, 폐암, 대장암, 유방암, 난소암, 흑색종, 위장관 기질종양, 뇌 척수의 악성종양, 소아 신경모세포종, 원발성 불명암 등이 해당되며 암 진단 시 1회, 재발 또는 치료 불응 시에 1회 추가 검사가 가능합니다.
하지만 NGS 검사를 한다고 해서 모든 암 환자들로부터 표적을 발견할 수 있는 것은 아니며, 또한 표적이 발견되었다 하더라도 표적치료제 사용에 대해서는 담당의의 소견과 상담을 통해 치료가 이루어진다는 사실도 알아두시길 바랍니다.
기존의 생어 염기서열 분석(Sanger sequencing)과 달리 많은 수(백만 개 이상)의 DNA 조각을 병렬로 처리하는 데 특징이 있다2)3). 차세대 염기서열 분석의 등장으로 유전체 분석에 필요한 비용이 급격히 낮아져 많은 분야에서 다양하게 사용되고 있다4). 1990년대 분자생물학이 아닌 생물학은 비주류로 밀린 것과 같이, 대용량의 DNA염기서열을 분석하는 생물정보학이 포함되지 않는 생물학 또한 비주류로 인식받는 분위기가 고조되고 있다.
이는, 하나의 유전체를 무수히 많은 조각으로 분해하여 각 조각을 동시에 읽어낸 뒤, 이렇게 얻은 데이터를 생물 정보학적 기법을 이용하여 조합함으로써 방대한 유전체 정보를 빠르게 해독하고자 하기 위함이다. 이러한 NGS의 기본 개념은 1992년 시드니 브레너 등에 의해 제시되었지만, 기술적 한계 등으로 인하여 2004년에야 최초로 상용화될 수 있었다.
플랫폼
얼마나 많은 read 수를 배출하고 얼마나 긴 read length를 가지느냐에 관심이 가지만, 각 플랫폼에서 배출된 염기서열의 정확도 또한 상당히 중요하다. 주요한 플랫폼의 특징은 아래와 같다.
효과
다양한 차세대 염기서열 분석 플랫폼의 출현으로 염기서열 분석 비용은 급속히 하락했다. 2001년에서 2017년 기간 중 염기서열 분석 비용은 약 십만분의 1 정도로 하락 했다는 조사 결과가 있다.
NHGRI(http://genome.gov) 에서 산정한 인간 유전체 전체 염기서열 분석 비용 변화
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