소변에서 metabolomics를 이용한 방광암 진단법 및 암 특이적 생존예측

Abstract

방광암(bladder cancer, BC)은 전세계적으로 흔한 암중에 하나이다. 하지만 현재 BC 진단에 사용되는 방광경 검사법(cystoscopy)과 요세포 검사법(urinary cytology)은 그 진단에서의 한계가 있다. 본 연구에서는 고성능 액체 크로마토그래피-4중극 이동시보 질량 분광계(HPLC-QTOFMS)를 이용하여 138명의 BC 그룹과 121명의 control 그룹을 비교하여 소변 metabolomics 분석을 진행하였다. 여기에서 사용되는 샘플개수는 기존 BC metabolomics 연구에서 사용된 샘플개수보다 훨씬 많다. 다변량 통계분석 결과, BC 그룹과 control 그룹은 metabolomic profile에 의해 혈뇨증 샘플이 포함되어 있음에도 불구하고 뚜렷하게 구별할 수 있었다. 이뿐만 아니라 BC 종류중의 하나인 근육 침입성 방광암(Muscle-Invasive Bladder Cancer, MIBC)도 비 근육 침입성 방광암(Non-Muscle-Invasive Bladder Cancer, NMIBC)과 구별할 수 있었다. 이런 BC 그룹과 control 그룹을 구별할 수 있는 12개의 대사산물이 동정되었고 이들 중 대부분은 해당과정 경로와 베타산화과정에 연관되어 있다는 것을 알아냈다. 이런 대사산물과 BC의 관계는 또한 microarray 분석법으로 그 발현 수준을 확인하였다. 그 결과, carnitine transferase와 pyruvate dehydrogenase complex의 발현이 BC 그룹에서 상당히 변화 되었음이 관찰되었다. 임상 적용 가능성 방면에서는 구별모델이 BC를 진단하는데 있어서 민감도 (sensitivity)와 특이도(specificity)가 각각 91.3%와 92.5%였고, 이와 비슷한 결과는 수신기 운용 곡선 분석(receiver operating curves analysis, ROC analysis)에서도 보여졌다(AUC=0.937). 다변량 회귀분석법을 통하여 또한 metabolic profile은 암 특이적 생존기간과 연관성이 있음을 보였다. 이런 탁월한 성능, 편리함을 갖춘 metabolomics 접근법은 기존의 BC 진단법을 발전시키거나 대체할 수 있을 것으로 여겨진다.