도쿄대학의 연구팀이 만성골수성 백혈병(chronic myeloid leukemia, CML)의 치료제인 니로티닙의 치료효과를 환자별로 조기에 예측하는 수리모델을 개발했다.
니로티닙은 BCR-ABL1 티로신 키나아제 억제제(tyrosine kinase inhibitor, TKI)의 하나로, CML 세포의 증식을 억제하는 효과를 가지며, 많은 CML 환자의 예후를 개선하는 치료제이다.한편, TKI의 효과에는 개인차가 있는 것도 알려져, 투여중의 TKI의 효과가 부족한 경우는, 다른 TKI(니로티닙 외에 이마티닙, 다사티닙, 보스티니브의 선택사항이 있다)로의 전환을 검토하는 경우가 있기 때문에, TKI의 효과를 환자마다 조기 예측하는 수법이 요구되어 왔다.
따라서 본 연구자들은 니로티닙 투여 개시시 및 개시 후 3, 6개월째의 국제표준(International Scale, IS)값 및 말초혈 중의 총 백혈구 세포의 양으로부터, 니로티닙 투여 개시 후 2년 이내에 CML 환자가 "깊은 연주"를 달성하는지 여부를 추정하는 방법을 구축했습니다. IS 값은 말초 혈액에서 총 백혈구 세포의 양에 대한 CML 세포의 양의 비율에 상응하는 값으로, 일반적인 혈액 검사로 측정할 수 있으며, 깊은 효과도 IS 값에 의해 정의된다.
IS값과 말초혈중의 총 백혈구 세포량으로부터 말초혈중의 정상적인 백혈구 및 CML 세포량의 시간 변화를 시뮬레이션할 수 있는 상미분 방정식 모델을 개발하고, CML 환자를 대상으로 한 임상 시험 “N -road study”의 시계열 데이터를 바탕으로 2년 이내에 깊은 주효를 달성한 환자와 달성할 수 없었던 환자를 분류하는 파라미터값의 경계를 구했다.이 수리 모델을 이용하여, 예측 대상 환자의 치료 개시로부터 6개월째까지의 데이터로부터 추정한 파라미터치를 분류 경계에 플롯하면, 약 94%라고 하는 높은 정답률로 깊은 주효의 달성 유무를 예측할 수 있었다고 한다 .
일반적인 혈액검사 데이터만을 이용하여 6개월이라는 단기간에 니로티닙의 치료효과(2년 이내에 깊은 주효를 달성할 수 있는지 여부)를 환자별로 예측할 수 있는 가능성이 밝혀진 것으로, 환자마다 치료법을 최적화하는 CML의 개별화 의료 실현을 향한 전개가 기대된다.
