당뇨병 환자에 발생하는 혈관 합병증 문제를 간단히 잡아내는 '액체생검(혈액생검)' 기술이 가시화 단계에 접어들었다.

혈액 중 떠다니는 특정 바이오마커와 혈관 합병증 예측인자들을 DNA 분석작업을 통해 알아내는 방식으로, 비침습적이고 편리한 방법으로 실제 진료현장에 활용 가능성이 크다는 평가도 나온다.

앞서 조직생검이나 혈관조영술 등 여러 침습적 진단방식에 여러 합병증 문제가 지적된 상황에서 혈액생검의 강점이 한층 강조될 전망이다.

최신 분석 결과는 미국과 중국의 공동 코호트 임상자료로 국제학술지인 임상화학(Clinical Chemistry) 10월1일자 온라인판에 게재됐다(DOI: 10.1373/clinchem.2019.305508).

먼저 당뇨병 환자에서 혈액생검을 통한 혈관 합병증 진단법은, 앞서 암환자나 심혈관질환에서도 소개된 바 있다. 이들 모두 체내 순환하는 '세포유리DNA(cfDNA)'를 분석에 이용하는 방식.

다만, 차별점이라면 환자의 혈액에서 얻어진 cfDNA 가운데서도, '5hmC(5-hydroxymethylcytosines)'를 바이오마커로 잡고 분석하는 것이다. 현재 학계에서도 해당 5hmC 수치 변화는 다양한 암종이나 신경계, 당뇨병성 합병증과도 밀접한 연관성을 보이는 것으로 논의되는 분위기다.

주자자인 중국 종난병원 진단검사의학화 잉 양(Ying Yang)교수와 시카고의대 존 윌슨(John T. Wilson) 교수팀은 "통상적으로 당뇨병 환자에서 혈관 합병증을 알아내는 전략은 소변 알부민을 비롯한 혈청 ALT, AST, 크레아티닌, 간기능검사상 GGT(Gamma glutamyl transpeptidase) 수치 및 지단백A(lipoprotein A) 변화를 알아보는 방법을 사용했다"고 언급했다.

그러면서 "하지만 민감도와 특이도를 모두 고려함에 있어 해당 진단법들이 만족할 만한 수준은 아니었다"며 "현재 심혈관질환이나 암종에서 혈관조영술이나 조직생검의 합병증 위험을 피하기 위해 혈액생검 방식을 도입하자는 논의가 나오는 상황에서, 당뇨병 환자들에 합병증 진단 정확도를 올리고 시간을 앞당긴다면 중재치료 성적에도 좋은 결과를 내놓을 것"이라고 기대했다.

논문을 통해 "간암의 경우에서도 표준진단 전략으로 조직생검을 권고하고 있지만 비용이나 침습적 방식으로 인한 검체 채취에 어려움, 결과 해석 시간 등 문제점은 많았다"며 "이에 반해 혈액생검은 방식은 간단하기도 하지만 최근 3000명 간암 환자 대상의 임상을 보면 종양 발견율이 88%로 상당히 높게 나타났다"고 밝혔다.

"5hmC 수치 변화, 합병증 환자에서 더 높게 나타나"

이번 코호트 연구를 보면, 임상에는 총 62명의 중국인 당뇨병 환자들이 포함됐다. 이 가운데 12명은 혈관 합병증이 없었으며 단일 혈관 합병증은 34명, 다혈관 합병증은 16명이었다.

이들은 인슐린 치료를 받거나(36명), 경구용 혈당강하제 복용(34명), 혈압약(25명), 지질강하제(7명) 등을 복용 중인 당뇨병 동반 환자들로 평균 연령은 59세였다. 연구시작시 연령이나 성별 분포, 체질량지수(BMI), 흡연여부 등은 환자마다 유의한 차이를 보이지 않았다.

분석 결과, 5hmC 수치의 변화는 대혈관 및 미세혈관 합병증과 밀접한 관련을 보였다는 대목이다. 합병증을 가진 당뇨병 환자에 비해 합병증이 없는 환자군에서 5hmC 수치가 통계적으로 유의하게 감소한 이유가.

더불어 합병증을 가진 50명 환자를 따로 뽑아 트레이닝군(25명)과 시험군(25명)으로 각각 분류해 추가적으로 선별한 159개의 후보 바이오마커들을 비교했다. 여기서도 단일 혈관 합병증을 동반한 환자군과 다혈관 합병증을 가진 환자에서는 5hmC와 관련한 13개 유전자가 차이를 보였다.

연구팀은 "혈액생검은 환자들이 어떠한 체내 대사과정을 가지는지를 알려주고 합병증을 확인하는데 도움을 줄 수 있다"며 "현재 미국과 중국 연구진의 공조를 통해 대규모 코호트 임상에서 이러한 바이오마커의 기준을 추가로 확인하는 작업을 진행할 계획"이라고 전했다.