식도위 선암종에서 저산소증에 의한 대사 반응 (HYDRA)

식도위암 및 저산소증:

식도위암은 연간 170만 건의 새로운 사례가 발생하는 상당한 전 세계적 부담입니다. 식도위암의 생존율이 좋지 않다는 것은 잘 알려져 있습니다. 영국에서 이러한 암의 5년 생존율은 15~20%로 유럽에서 가장 낮습니다. 이러한 낮은 생존율의 이유는 다인자적이며, 늦은 진단과 치료에 저항하는 저산소증 종양이 모두 높은 사망률에 크게 기여합니다.

종양 저산소증은 빠르게 성장하는 악성 종양이 산소(및 영양분) 공급을 초과할 때 발생합니다. 이러한 저산소 상태는 암 내에서 적응성 대사 및 게놈 돌연변이를 유발합니다. 임상적으로 이러한 돌연변이는 매우 공격적이고 치료에 저항하는 암을 유발합니다. 따라서 저산소증 정도가 높은 식도위암 환자의 예후는 상당히 좋지 않습니다. 안심할 수 있는 것은 새로운 치료 옵션이 있다는 것입니다. 저산소증에 의해 촉발된 적응 경로는 이 환자 집단의 임상 결과를 개선하기 위한 맞춤형 및 표적 종양 치료법에 대한 독특한 기회를 제공합니다. 그러나 이러한 치료법이 효과적이려면 저산소 종양이 있는 환자를 식별할 수 있어야 합니다.

현재 식도위암 환자의 저산소성 종양을 식별하는 확립된 방법은 없습니다. 바이오마커 후보가 확인되었지만 이는 침습적 생검이 필요하고 반복성 및 임상 적용성 측면에서 제한됩니다. 비침습적 저산소 영상을 개발하는 데 희망이 있지만 식도위 환자에 대한 임상 도입에 앞서 상당한 검증 작업이 필요합니다.

휘발성 유기 화합물과 호흡:

Imperial College London의 Hanna Group은 호기되는 휘발성 유기 화합물(VOC)의 검출을 통해 식도위 선암종 진단을 위한 비침습적 호흡 검사를 개발했습니다. 이는 80% 민감도와 81% 특이도를 입증한 다중 센터 NIHR 자금 지원 임상 연구에서 검증되었습니다. 이 연구와 병행하여 식도위 선암종에서 VOC의 호기 동역학 및 분자 동인도 조사되었습니다. 혈액, 호흡, 소변, 타액에서 검출될 수 있는 VOC는 종양과 미세환경에서 발생하는 대사 및 미생물 변화를 나타내는 것으로 이해되었습니다.

연구의 이론적 근거:

저산소 식도위 종양으로 고통받는 환자를 식별하기 위한 동적 비침습적 테스트에 대한 충족되지 않은 요구가 분명히 존재합니다. 호흡 테스트 모델을 적용함으로써 저산소 종양 환자를 효과적으로 감지할 수 있다고 믿어집니다. 이는 이러한 환자들에게 표적 종양 치료법을 제공할 수 있는 기회를 창출합니다. 또한, 재현성과 환자 수용성은 호흡 테스트를 동적 저산소증 모니터링을 위한 이상적인 테스트 방법으로 만듭니다.

Hanna 그룹 내 유망한 연구에서는 이미 '저산소증 호흡 테스트'의 잠재적인 실행 가능성을 입증했습니다. 초기 세포 배양 실험과 파일럿 연구에서는 저산소 종양이 저산소 바이오마커로 활용될 수 있는 차별적인 VOC를 방출한다는 사실이 입증되었습니다.

히드라 연구

HYDRA 연구는 OG 종양 저산소증에 대한 비침습적 호흡 검사를 고안하는 것을 목표로 하는 Imperial College London의 단일 센터 관찰 연구입니다. 이 연구에는 피모니다졸(Pimonidazole)과 바이오샘플링(Biosampling) 부문이라는 두 가지 부문이 포함됩니다.

피모니다졸 부문에서는 10명의 참가자에게 식도위 수술을 위한 수술 전에 저산소증 표시제인 피모니다졸(Hypoxyprobe Inc.)을 투여하게 됩니다. 저산소증 층화 조직은 수술 중 샘플링되어 공간 전사체학(GeoMx) 및 공간 대사체학(DESI-MS) 기술을 사용하여 분석됩니다. 이를 통해 OG-저산소 유전자 시그니처를 생성할 수 있습니다.

바이오샘플링 부문에서는 OG 암 수술을 받는 환자 100명을 모집할 예정입니다. 참가자들은 호흡 샘플링과 수술 중 종양 샘플링을 받게 됩니다. 피모니다졸군에서 생성된 저산소 유전자 시그니처를 사용하여 종양 샘플의 전사체 분석을 통해 환자를 저산소증 하위 그룹과 저산소 하위 그룹으로 분류할 수 있습니다. 이를 통해 우리 그룹은 저산소증이 높은 종양과 저산소증이 낮은 종양이 있는 환자를 구분하는 저산소증 OG 호흡 검사를 고안할 수 있습니다.