소아 백혈병 분야의 선도적 전문가인 Shai Izraeli 박사(MD)는 다운증후군 아동의 백혈병 연구를 통해 암의 태아기 기원에 대한 중요한 통찰을 제시하고, JAK/STAT 돌연변이로 인한 고위험 백혈병 아형을 규명했습니다. 이 발견은 급성 림프모구 백혈병(ALL)의 특정 환자군을 대상으로 한 표적 치료 임상시험 개발로 이어져, 이 공격적인 암 아형 치료에 새로운 희망을 열었습니다.
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고위험 급성 림프모구 백혈병과 JAK/STAT 표적 치료법 이해
항목 바로가기
- 백혈병과 다운증후군의 연관성
- 소아 백혈병의 태아기 기원
- 백혈병에서의 JAK/STAT 돌연변이 발견
- 고위험 백혈병 아형 확인
- 표적 치료 임상시험
- 임상시험 참여의 중요성
- 백혈병 치료의 미래
백혈병과 다운증후군의 연관성
다운증후군 아동은 특히 급성 림프모구 백혈병(ALL) 발병 위험이 현저히 높습니다. 샤이 이스라엘리(Shai Izraeli) 박사에 따르면, 이는 염색체 21이 추가로 존재하는 것과 연관되어 있습니다. 이 추가 유전 물질은 태아기 동안 정상적인 혈액 발달 과정을 근본적으로 변화시켜, 백혈병 발병을 촉진하는 생물학적 환경을 만듭니다.
소아 백혈병의 태아기 기원
다운증후군에서의 백혈병 연구를 통해 얻은 중요한 통찰은 소아암이 종종 태아기에 시작된다는 점입니다. 샤이 이스라엘리 박사는 백혈병을 배아 발달 중 발생하는 "발달 사고"로 설명합니다. 이는 백혈병이 단순히 후천적인 세포 오작동이 아니라, 비정상적인 발달 과정의 결과임을 시사합니다. 이 연구는 많은 아동에서 백혈병의 유전적 토대가 출생 시부터 이미 자리 잡고 있음을 보여줍니다.
백혈병에서의 JAK/STAT 돌연변이 발견
샤이 이스라엘리 박사가 주도한 연구는 JAK/STAT 신호 전달 경로에 영향을 미치는 특정 유전자 돌연변이를 다운증후군 아동의 백혈병 주요 원인으로 규명했습니다. 이 돌연변이는 자동차 엔진에 과도한 연료를 공급하는 것처럼 작용해 세포가 통제 없이 증식하고 성장하게 합니다. 주목할 점은, 동일한 돌연변이가 다운증후군이 없는 급성 림프모구 백혈병 아동 및 성인의 5~15%에서도 발견된다는 것입니다. 이는 서로 다른 환자 군에서 공통된 생물학적 메커니즘이 작용하고 있음을 시사합니다.
고위험 백혈병 아형 확인
JAK/STAT 돌연변이는 특히 공격적인 형태의 급성 림프모구 백혈병을 정의합니다. 샤이 이스라엘리 박사는 이 아형이 기존 화학요법으로 치료하기 어려운 고위험 백혈병에 해당한다고 설명합니다. 다운증후군 아동의 경우 이 돌연변이가 ALL 사례의 60~70%에서 나타나지만, 다운증후군이 없는 환자에서는 빈도가 낮아도(5~15%) 치료적 중요성은 동일합니다. 이러한 분류는 종양학자들이 더 강력하거나 표적화된 치료가 필요한 환자를 식별하는 데 도움을 줍니다.
표적 치료 임상시험
JAK/STAT 경로를 암의 주된 동인으로 규명한 것은 표적 억제제 개발로 이어졌습니다. 샤이 이스라엘리 박사에 따르면, 현재 미국 Children's Oncology Group을 통해 전 세계 200개 이상의 기관이 참여하는 임상시험이 진행 중입니다. 이러한 시험들은 JAK/STAT 돌연변이로 인한 비정상적인 신호 전달을 차단하도록 설계된 특정 약물들을 평가하고 있으며, 이는 각 환자의 암에 존재하는 특정 유전적 이상에 맞춤화된 치료를 의미하는 정밀의학 접근법을 구현합니다.
임상시험 참여의 중요성
샤이 이스라엘리 박사는 백혈병 치료 발전을 위한 임상시험 참여의 결정적 중요성을 강조합니다. 그는 현재 치료법이 대부분의 백혈병 환자를 치료할 수 있지만, 목표는 모든 환자를 치료하는 것—특히 이러한 고위험 아형에 초점을 맞춰야 함을 지적합니다. 그는 새로운 치료법의 불확실성을 인정하며, 암 세포를 치료를 회피하는 새로운 방법을 찾는 영리한 도둑에 비유합니다. 그러나 기초 연구 발견이 불과 9년 만에 임상시험으로 빠르게 전환되는 것에 고무되고 있습니다.
백혈병 치료의 미래
샤이 이스라엘리 박사와 동료들의 작업은 특정 환자 군에서의 발견이 더 넓은 암 환자 집단에 혜택을 주는 통찰력을 제공하는 종양학의 유망한 미래를 보여줍니다. JAK/STAT 억제제에 대한 진행 중인 임상시험은 이 고위험 백혈병 아형에 대한 새로운 치료 표준을 정립할 수 있습니다. 이 연구 궤적은 희귀 질환 연구가 모든 환자를 위한 더 효과적이고 표적화된 암 치료법으로 이어지는 보편적인 생물학적 원리를 발견할 수 있는 길을 제시합니다.
전체 전문
안톤 티토프(Anton Titov) 박사: 귀하는 다운증후군 아동의 백혈병을 연구하고 계시는데, 이 연구가 다운증후군이 없는 백혈병 아동에게 어떤 의미를 가지나요?
샤이 이스라엘리(Shai Izraeli) 박사: 백혈병의 두 가지 측면을 이야기하는 것이 중요합니다. 다운증후군에서의 백혈병 연구를 통해 두 가지 주요 발견을 했습니다.
첫 번째는 추가 염색체 21이 태아기 동안 정상적인 혈액 발달에 영향을 미친다는 점입니다. 이로 인해 정상적인 혈액 발달이 비정상적으로 변하고, 다운증후군 아동이 백혈병에 더 취약해집니다.
이는 왜 중요할까요? 오늘날 우리는 일반적인 소아암, 특히 소아 백혈병이 이미 태아기에 시작된다는 것을 알고 있기 때문입니다. 백혈병은 발달 중인 배아 단계에서부터 존재합니다.
현재 우리는 소아 백혈병이 실제로 '사고'임을 압니다. 그것은 발달 과정에서의 사고입니다. 즉, 불운인 셈이죠.
다운증후군에서는 추가 염색체 21이 정상적인 혈액 세포 발달에 영향을 미칩니다. 저희는 많은 근거를 바탕으로 이 추가 염색체 21이 백혈병 발달에 관여한다고 말합니다. 이것이 첫 번째 중요한 발견입니다.
두 번째 중요한 발견은 다운증후군의 급성 림프모구 백혈병이 특정 신호 분자에서 특정 유형의 유전자 돌연변이를 보인다는 점입니다. 더 쉬운 비유를 들자면,
이 돌연변이는 세포의 엔진에 과도한 연료를 공급하는 것과 같아서 세포가 통제 없이 증식하고 성장하게 합니다. 저희는 이 이상이 다운증후군에서의 백혈병에만 국한되지 않는다는 사실을 발견했습니다.
이는 백혈병을 앓는 다운증후군이 없는 아동 및 성인의 약 5~10%에서도 발견됩니다.
왜 중요할까요? 이 신호 전달을 차단하는 항암제가 이미 존재하기 때문입니다. 현재 전 세계 200개 이상의 기관에서 임상시험이 진행 중입니다.
미국의 Children's Oncology Group에서도 실험이 진행되고 있습니다. 이 특정 유형의 백혈병을 대상으로 한 항암제 임상시험이 있습니다.
많은 사람들이 이러한 백혈병을 다운증후군이 없는 아동과 성인의 '필라델피아 유사 백혈병'이라고 부릅니다. 아이러니하게도, 다운증후군 아동은 일반적으로 이러한 임상시험에 참여할 수 없는데, 대개 다운증후군 아동을 제외하기 때문입니다.
그러나 매우 악성인 백혈병 아형에 대한 이 중요한 발견은 저희 연구에서 비롯되었습니다. 바로 다운증후군과 백혈병 연구에서요. 이제 우리는 표적 항암 치료로 이 백혈병을 치료하려고 노력하고 있습니다.
"우리"란 전체 백혈병 치료 커뮤니티를 의미합니다. 저희는 다운증후군에서의 백혈병 사례 약 60~70%에서 백혈병의 주된 동인을 발견했습니다. 이 암 돌연변이는 암 엔진을 구동하는 연료와 같습니다.
때로는 백혈병 세포를 자동차에 비유하기도 합니다. 운전자,或者说 이 휘발유는 신호 전달 경로의 활성화입니다. 전문 용어로는 JAK/STAT 경로라고 부릅니다.
저희는 다운증후군에서의 백혈병에 대한 JAK/STAT의 중요성에 대해 발표했습니다. 이후 다른 연구팀들도 다운증후군이 없는 백혈병 아동과 성인에서 JAK/STAT 돌연변이를 발견했습니다. 저희도 이 돌연변이를 추가로 확인했습니다.
다운증후군에서는 급성 림프모구 백혈병 사례의 60~70%가 이 돌연변이를 가지고 있습니다. ALL은 급성 림프모구 백혈병을 의미합니다.
다운증후군이 없는 급성 림프모구 백혈병을 가진 아동, 성인 및 청소년의 경우, JAK/STAT 돌연변이 빈도는 5~15% 사이입니다. 하지만 이는 동일한 백혈병이며, 매우 예후가 나쁜 유형입니다.
저는 이전에 현재가 백혈병 치료의 매우 좋은 시대라고 말한 바 있습니다. 왜냐하면 우리는 대부분의 백혈병 환자를 치료할 수 있기 때문입니다. 우리의 목표는 급성 림프모구 백혈병을 가진 모든 환자를 치료하는 것입니다.
따라서 우리는 고위험 백혈병에 집중해야 합니다. 다운증후군에서 확인한 이러한 백혈병 아형은 고위험 백혈병 아형에 해당합니다.
이에 따라, 이 암을 유발하는 경로를 특정적으로 억제하는 약물 개발 노력이 진행 중입니다. 이러한 억제제 중 하나는 현재 미국 Children's Oncology Group에서 임상시험 중입니다.
제가 알기로는 100개 이상, 어쩌면 200개가 넘는 병원들이 이 임상시험에 참여하고 있습니다. 현재 단계에서 이것은 매우 중요합니다.
어린이가 급성 림프모구 백혈병을 진단받으면, 이 환자는 임상시험에 참여해야 합니다. 왜냐하면 우리는 이 치료가 효과가 있을지 아직 정확히 모르기 때문입니다.
우리는 종종 암 세포가 매우 교묘하다는 것을 발견합니다. 저는 항상 이를 경찰과 도둑에 비유합니다. 문을 잠그면, 그들은 창문으로 들어옵니다.
우리는 백혈병에 대한 새로운 항암 치료가 도움이 될지 확신할 수 없습니다. 하지만 저는 매우 고무되어 있습니다.
저희는 2008년에 이 발견을 했습니다. 약 9년 후, 이미 이 급성 림프모구 백혈병 치료를 위한 억제제 임상시험이 진행되었습니다. 정말 감정적으로 흥미진진한 일입니다!