고위험군 조기 유방암 환자에서 순환 종양 세포 클러스터의 역할 연구, GALIA 연구 (GALIA)

유방암은 여성에서 가장 흔한 악성 종양이며 여성 암 관련 사망의 주요 원인입니다. 염증성 유방암(IBC)은 드물지만 공격적인 형태의 질병으로, 새로 진단된 유방암의 약 2-5%를 차지하며 비염증성 아형보다 더 나쁜 예후를 보입니다. 류블랴나 종양학 연구소(OI)에서 치료받은 IBC 환자의 치료 결과 분석에 따르면 전체 생존율(OS)이 개선되어 2001-2009년 진단된 사례의 4.7년에서 2010-2018년 진단된 사례의 10년으로 증가했습니다. 이러한 개선은 주로 HER2 양성 아형에 대한 표적 치료 덕분입니다. 비염증성 유방암 중에서 삼중 음성 아형은 가장 나쁜 생존 결과와 관련이 있습니다.

지난 10년 동안 액체 생검 기술은 치료 효능의 진단 및 모니터링에서 두각을 나타내고 있습니다. 이러한 비침습적 방법은 순환 종양 세포(CTC) 및 순환 종양 DNA(ctDNA)를 포함한 체액 내 생물학적 마커를 추적할 수 있게 합니다.

CTC는 원발 종양에서 떨어져 나와 혈류로 들어가 원격 장기에서 전이의 잠재적 원천이 되는 악성 세포입니다. 그러나 순환계는 이러한 세포에게 매우 적대적인 환경으로, 단 0.1%만이 생존하여 원격 조직으로 성공적으로 혈관 외 유출합니다. 순환 중에 CTC는 표현형 변화를 겪습니다. 처음에는 상피 특성을 보이다가 조직 정착 시 상피 상태로 돌아가 전이 씨앗을 용이하게 하기 전에 상피-간엽 전이(EMT) 및 간엽 표현형을 거쳐 전환됩니다.

혈류 내 CTC 수는 변동합니다. CellSearch® 방법을 사용하여, 초기 유방암 환자의 20%와 전이성 질환 환자의 80%에서 CTC가 검출되었습니다. 혈액 7.5mL당 ≥1 CTC의 존재는 초기 유방암에서 OS에 대한 불리한 예후 마커인 반면, 혈액 7.5mL당 ≥5 CTC는 전이성 유방암에서 더 나쁜 예후와 상관관계가 있습니다. IBC에서 연구에 따르면 환자의 45-84%에서 ≥1 CTC, 20-47%에서 ≥5 CTC가 확인되었습니다.

최근 연구 결과에 따르면 개별 CTC 외에도 CTC 클러스터도 혈류를 순환합니다. 이러한 클러스터는 단일 CTC보다 20~80배 더 높은 전이 잠재력을 보입니다. CTC 클러스터는 동종형(CTC로만 구성됨) 또는 이종형(호중구나 혈소판과 같은 다른 혈액 세포와 함께 CTC 포함)일 수 있습니다. 밀라노의 한 연구 그룹은 전이성 질환 환자에 비해 고위험 초기 유방암 환자에서 CTC 클러스터의 유병률이 더 높은 것을 관찰했습니다.

CTC 클러스터의 분리에는 특수 기술이 필요합니다. 오랫동안 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 유일한 방법인 CellSearch® 시스템은 주로 상피 CTC 클러스터를 검출하여 유방암 환자에서 다른 표현형 아형의 과소 대표를 초래합니다. 보다 최근에는 세포 크기와 변형성에 기반한 대체 분리 방법이 개발되어 간엽 또는 혼합 상피-간엽 표현형을 나타내는 것을 포함하여 더 많은 수의 CTC 클러스터 식별이 가능해졌습니다.

EMT 동안 간엽 관련 유전자의 발현이 상향 조절되는 반면 상피 유전자 발현은 감소합니다. 이 전이는 세포골격 재구성, 세포 간 접합 손실 및 첨단-기저 극성 파괴를 동반하며 궁극적으로 세포 운동성을 향상시키고 침습적 표현형을 촉진합니다. CTC 클러스터가 전이성 유방암보다 초기 유방암에서 더 흔하다는 새로운 발견은 CTC 클러스터를 통한 전이가 질병 진행의 초기 사건임을 시사합니다.

OI에서는 두 가지 CTC 검출 방법이 연구되고 있습니다: 상피 마커를 검출하는 자기 활성화 세포 분리(MACS)로 CellSearch® 방법과 원리가 유사하며, 크기와 변형성에 기반하여 CTC를 분리하는 Parsortix® 시스템입니다. 연구 결과에 따르면 후자가 CTC 분리에 더 효과적입니다. 2022년 5월, 미국 식품의약국(FDA)은 Angle이 개발한 Parsortix® 시스템을 CTC 분리 도구로 승인했습니다. 같은 해, 우리 기관은 Parsortix® 시스템을 처음에는 연구 목적으로 획득했으며 향후 일상 임상 실무에서 구현할 가능성이 있습니다. 지금까지 국제 저널에 CTC에 관한 두 편의 과학 논문이 발표되었으며 현재 세 번째 논문이 마무리 중입니다 - 비염증성 유방암 환자의 혈액에서 임상병리학적 특성, CTC 수, CTC 클러스터 및 거대핵세포의 존재, 면역-염증 마커 지수와 전체 생존율(OS) 간의 관계를 조사합니다. 주요 초점은 CTC 클러스터의 역할입니다.

Kumar Jolly 등은 염증성 유방암(IBC)이 전이가 주로 CTC 클러스터를 통해 발생하는 전형적인 악성 종양이라고 보고했습니다. 그러나 유방암에서 CTC 클러스터, 개별 CTC 및 기타 순환 혈액 세포(염증 및 면역 세포 포함)의 역할은 완전히 이해되지 않았으며 문헌에서 상충되는 결과가 있습니다. 새로운 증거에 따르면 저산소 CTC 클러스터는 정상 산소 CTC 클러스터에 비해 더 높은 전이 잠재력을 가지며 더 빠른 전이 발병에 기여하고 부정적인 예후 인자로 작용합니다. 또한 세포 접착 구조의 전이에서의 역할을 강조하는 보고가 증가하고 있습니다. 현재 연구는 특히 데스모솜, 구체적으로 그 하위 단위인 플라코글로빈과 데스모플라킨에 초점을 맞추고 있습니다. 원발 종양에서 높은 플라코글로빈 발현은 원격 전이까지의 시간 단축과 관련이 있었습니다. Chang 등은 높은 데스모플라킨 발현, CTC 클러스터의 구조적 무결성 및 순환 중 연장된 CTC 생존 간의 상관관계를 보고하여 전이 위험을 증가시킨다고 했습니다. 마찬가지로 높은 데스모플라킨 발현은 자궁경부암, 폐암 및 두경부암을 포함한 다른 암에서도 부정적인 예후 인자로 확인되었습니다.

CTC 및 CTC 클러스터 분리 및 특성 분석 기술의 발전으로 원격 전이 형성 메커니즘에 대한 점점 더 표적화된 연구가 가능해지고 있습니다. 그러나 CTC 배양을 확립하고 다양한 치료제에 대한 민감도를 평가하는 것은 여전히 중요한 과제입니다. 연구자들은 펩타이드 나노에멀전을 사용하여 이와 관련해 더 큰 성공을 보고했습니다.

CTC 연구와 병행하여 순환 종양 DNA(ctDNA) 모니터링에 대한 연구도 진행 중입니다. Winn 등은 ctDNA 분석에서 얻은 유전자 프로필이 IBC 환자에서 종양 조직 프로필을 보완한다고 보고했습니다. ctDNA 수준 추적은 치료 효능 및 치료 내성 출현에 대한 실시간 평가를 가능하게 합니다.

연구 전반에 걸쳐 환자 삶의 질 평가가 수행되며 특히 인지 기능에 중점을 둘 것입니다. 연구의 이 측면은 Europa Donna의 환자 대표가 참여할 것입니다.

염증성 유방암은 비염증성 형태보다 예후가 더 나쁜 독특하고 공격적인 유방암 아형입니다. 비염증성 유방암 중에서 삼중 음성 아형은 가장 나쁜 임상 결과와 관련이 있습니다. CTC, CTC 클러스터 및 거대핵세포 조사는 유방암의 전이 과정에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다. 또한 특정 ctDNA 수준 모니터링은 치료 효능 평가를 위한 가치 있는 도구가 될 수 있습니다.

이 연구는 고위험 유방암(염증성 유방암 및 삼중 음성 유방암 포함) 환자에서 신보조 전신 치료 후 병리학적 완전 반응(pCR) 달성을 위한 예측 인자로서 CTC 수, CTC 클러스터 및 거대핵세포의 예후적 중요성을 조사하는 것을 목표로 합니다. 또한 무진행 생존율(PFS) 및 전체 생존율(OS)에 대한 예측 인자로서 CTC, CTC 클러스터, 거대핵세포 및 ctDNA의 역할을 탐구할 것입니다.