재발이 잦았던 만성골수성백혈병(CML) 환자의 ‘기능적 완치’가 한걸음 더 가까워진다.
의정부을지대병원은 김동욱 혈액내과 교수 연구팀이 만성골수성백혈병 환자가 표적항암제 투여를 중단한 경우 재발 위험도를 예측하는 알고리즘을 개발했다고 15일 밝혔다.
만성골수성백혈병은 적혈구·백혈구·혈소판 등 혈액세포를 만드는 조혈줄기세포가 BCR-ABL1 유전자 발생에 의해 비정상적인 혈액세포를 폭발적으로 늘리는 과정에서 발생하는 악성 혈액암이다.
20여 년 전까지 골수이식 외에는 치료가 어려워 평균 생존기간이 6~7년에 그쳤지만 표적항암제 개발 후 장기 생존이 가능해졌다. 지난 2001년 글로벌 제약사 노바티스가 세계 최초의 표적항암제 ‘글리벡’을 혈액암 분야에 도입한 이래 20여 년간 5세대에 이르는 후속 약물이 등장한 상태다. 다만 여전히 표적항암제 투여 후 약물 내성이 발생하거나 급성기로 진행될 경우 1년 이내 사망하게 된다. 과거에는 만성골수성백혈병 환자의 삶의 질 개선과 완치를 위해 표적항암제를 평생 복용해야 한다고 알려졌으나 최근에는 표적항암제 중단에 관한 다양한 연구가 시도되고 있다. 고가의 표적항암제를 장기간 복용할 경우 개인 뿐 아니라 국가 차원에서도 경제적 부담이 증가하고 심뇌혈관 및 호흡기계, 신장, 간 기능이상 등 만성 부작용 발생률이 증가하기 때문이다. 각국에서 10년 넘게 이에 관한 연구가 이뤄지고 있지만, 치료 중단 후 재발 여부를 예측하지 못해 위험 부담이 컸다.
이러한 난제 해결을 위해 김동욱 교수와 김은정 한국과학기술연구원 (KIST) 박사, 김재영 충남대 분석과학기술대학원 교수 연구팀은 수학적 모델링 기법을 활용해 '글리벡' 투여 및 중단 후 환자의 백혈병 유전자가 어떻게 변화하는지 분석했다. 이를 기반으로 '글리벡' 2차 중단 후 재발 위험도를 예측하는 기술 개발까지 이어진 것이다.
연구팀은 미분방정식을 통해 백혈병 유전자가 있는 암세포 수의 시간에 따른 변화를 설명하고 치료제 중단 후 암세포의 성장속도를 예측했다. 이러한 분석으로 암세포 성장 속도를 조절하는 주요 수학 모델 매개 변수를 발견하고, 이를 이용해 수학 모델 기반 예후인자를 개발했다. 이번에 개발된 예후인자를 적용해 '글리벡' 치료 2차 중단 후 재발 위험도를 예측한 결과 76.2%의 정확도를 보였다.
완전유전자반응을 보인 만성골수성백혈병 환자들은 해당 알고리즘을 통해 표적항암제 복용 중단 시 재발 위험도를 임상시험 없이 안전한 방법으로 예측할 수 있게 된 것이다. 궁극적으로는 만성골수성백혈병의 기능적 완치 목표에도 한걸음 다가간 것으로 평가된다.
김동욱 교수는 “기존에 없었던 새로운 수학적 모델을 개발해 표적항암제 치료 중단 후 재발 여부를 예측할 수 있게 됐다"며 "안전하게 표적항암제 복용 중단이 가능한 환자를 선별할 수 있게 됐다는 측면에서 큰 의미가 있다”고 설명했다.
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