NGS(Next Generation Sequencing) 기반 유전자 검사의 이해 - 심화용 (10)

3) ASCO/AMP 가이드라인

종양에서 NGS가 임상 검사로 광범위하게 도입되면서 검사실 간의 분자 결과 해석 및 보고 표준화의 중요성이 대두되었다. 체세포성 염기서열 변이에 대한 표준화된 분류, 주석, 해석 및 보고 규약을 확립하기 위해 미국 분자병리학회(Association for Molecular Pathology, AMP), 미국 임상종양학회(American Society of Clinical Oncology, ASCO), 미국 병리학회(College of American Pathologists, CAP)을 포함한 여러 그룹이 모여 변이의 임상적 의미에 따라 분류하는 4단계(tier)의 보고 시스템을 만들었다.

 

가. 변이의 분류 및 보고

체세포 돌연변이는 종양의 진단과 예후 그리고 치료에 관련된 임상적 연관성의 정도에 따라 4개의 단계(tier)로 분류된다. Tier 1 변이는 가장 임상적 의미가 높은 변이이며 Tier 4 변이는 양성(benign) 혹은 양성 가능성이 높은 변이이다.

표 20. ASCO/AMP 가이드라인의 단계(tier) 체계

표 21. ASCO/AMP 가이드라인의 근거 분류

나. 체세포 돌연변이 데이터베이스

암 체세포 돌연변이 데이터베이스는 COSMIC, TCGA, ICGC 등이 있으며 돌연변이 판독과 해석에 필요한 정보들을 제공한다. 이런 데이터베이스를 이용할 때에는 데이터의 출처와 내용에 대해 알고 각각의 한계점을 파악해서 과하게 변이의 의미를 해석(overinterpretation)하지 않도록 해야 한다. 이를 위해 찾은 자료의 퀄리티를 평가하고 출처, 관련 논문, 다른 데이터베이스, 등록 수, 적절한 대조군을 사용했는지, 체세포 변이임을 확인 했는지, 기능에 대한 연구나 치료 반응과 관련된 연구 결과가 있는지 등을 살펴본다.

 

4) 결과 보고

체세포 돌연변이에 대한 NGS 검사 대한 결과 보고에는 여러가지 정보를 빠짐없이 기록해야 한다. 환자의 기본 정보와 함께 검체 채취 장기명, 원발 장기명, 조직학적 진단, 검체 유형, 의뢰 의사, 의뢰의 소속, 검체의 적절성 여부, 종양세포 비율, 검체 접수일, 검체 보고일, 검사 결과, 결과 해석, 패널 자료 등이 포함된다. NGS 결과는 발견된 변이 대한 명확한 기술과 함께 HGVS 표준 명명법을 따라야 한다. 변이 유형과 상관없이 표준 치료 또는 약물 치료와 직결되거나 연결 가능한 유전자 변이를 가장 먼저 기술하고 해당 유전자 변이의 역할, 해당 종양에서 보고된 빈도, 임상적 의의(예후, 치료 및 권장사항)에 대하여 기술한다. 예를 들어 폐암에서 EGFR 돌연변이에 관하여 다음과 같은 기술이 가능하다 - EGFR 돌연변이는 폐 선암의 발생과 관계된 변이로써, 동양인 폐 선암 환자의 약 30~50% 에서 발견되는 돌연변이이며, 현재 EGFR tyrosine kinase inhibitor인 gefitinib, erlotinib, osimertinib 등이 표적 치료제로 식약처 승인을 받았다.

 

 

 

7. NGS 검사의 질 관리quality control, QC

 

| 1 | NGS 검사의 질 관리 지침

 

임상 검사실에서는 검사의 질을 유지하고 향상시키기 위한 체계적인 질 관리 프로그램이 있고 이를 문서화 한 지침이 있어야 하며 이것은 NGS 검사에도 해당된다. 검사 실험 과정(Wet bench process)에 및 생물정보학(bioinformatics) 분석 과정(dry bench process)에 대한 지침이 모두 포함되어야 하며 여기에는 아래의 내용이 해당된다.

     - 지침서의 내용은 질 관리를 충실히 이행하기 위한 구체적인 질 관리 프로그램과 이를 벗어났을 경우 담당자가 취하여야 할 지침이 기술되어 있는지 여부

     - 질 관리 프로그램에는 검사 수행능 모니터에 사용되는 질 평가 지표(metrics) 및 정도관리 변수(QC parameters)가 기술되어 있는지 여부

     - 질 관리 결과가 허용범위를 벗어난 경우, 원인을 분석하고 적절한 수정조치가 기록되어 있는지 여부

 

 

| 2 | 검사 전 영향인자 및 오류, 간섭

 

NGS 검사에서 검사 오류의 원인이 될 수 있는 검사 전(pre-analytical), 검사 중(analytical) 및 검사후(post-analytical) 에러의 원인에 대해서 확인할 필요가 있다. 검체를 처리할 때 첨가 물질의 문제(예. 샘플에 염분, 페놀, 에탄올, 철분 등의 불순물이 섞인 경우, DNA 추출 단계에서 헤파린, EDTA, NaCl, KCl 등이 섞인 경우 등) 또는 검체 혼합(pooling) 과정에서 검체 간의 오염이 있는 경우, 바코드가 잘못 인덱싱 될 때 문제를 일으킬 수 있다.

 

 

| 3 | 표준물질Reference materials

 

NGS 검사는 수많은 유전자의 유전형(genotype)을 검사하는 것이기 때문에 여러 부위의 유전형(genotype)이 확실하게 알려진 표준물질(reference material)이 필요하다. 미국 국립표준기술연구소(NIST, National Institute of Standards and Technology)를 중심으로 결성한 Genome in a Bottle 컨소시엄(https://www.nist.gov/programs-projects/genome-bottle)은 표준물질과 유전체분석 데이터를 제공함으로써 복잡하고 다양한 유전체 분석 파이프라인을 비교할 수 있는 환경을 마련하였다. 대표적인 물질로 NA12878 물질이 있으며 이것은 HapMap 프로젝트에 사용된 정상인의 세포주로서 여러 기관에서 엑솜 시퀀싱, 전장유전체 시퀀싱, 타겟 시퀀싱 등으로 검증하여 많은 유전자에 대해 유전형이 비교적 잘 정립되어 있다.

그림 40. 미국 NCBI Get-RM 프로젝트

 

이외에 상용화된 표준물질이 있으며 이것은 유전자 조작을 통해 돌연변이를 인위적으로 만들어(mutagenesis) 정상 DNA에 혼입하는 방식으로 만드는 경우가 많다. 상용화된 표준물질을 만드는 회사로 Horizon Discovery, SeraCare 등의 회사가 있다.

표 22. NGS 표준물질의 종류

 

 

 

출처: 식품의약품안전처 식품의약품안전평가원 - 차세대염기서열분석 해설서