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혈우병 : 뉴 노멀 시대에서의 화두 ④

후생신보 | 기사입력 2020/06/30 [10:57]

혈우병 : 뉴 노멀 시대에서의 화두 ④

후생신보 | 입력 : 2020/06/30 [10:57]

세계보건기구(WHO)가 ‘코로나19’(COVID-19)의 세계적 대유행을 선언한 가운데 비대면·비접촉 즉, ‘언택트’(Untact)가 새로운 문화로 자리 잡아 가고 있다. 미래에도 언택트는 계속될 것이라는 분석이다. 코로나19가 대유행인 가운데, 언택트로 정의되는 ‘뉴 노멀’(New Normal)의 시대 출발 선상에 지금 우리는 서 있다. 

본지는 언택트 시대 의료진들과 환자들에게 조금이 나마 도움을 주고자 관련 특집을 마련했다. ‘뉴 노멀의 시대’, 혈우병과 관련된 의료진들은 물론 환자들 역시 여기서 자유롭지 못하기 때문이다. 

언택트 시대, 감염병 검사 방법에서부터 정기검진, 치료, 교육 등 혈우병 사회의 전반적 손질이 불가피해 보인다. 접촉과 대면을 최소화하면서 치료제를 처방받는 것 역시 마찬가지다. 

코로나19 팬데믹 상황, 반감기가 연장된 다수 치료제들의 등장은 혈우병 환자들에게 ‘가뭄 속 단비’와 같은 역할을 할 것으로 보인다. 부상중인 혈우병 유전자 치료, 새롭게 출시된 혈우병 비응고인자 치료제와 모니터링 등의 내용도 담았다. 앞으로도 언택트 시대가 바꾸어 놓을 혈우병 사회의 모습을 꾸준히 전달하며 관련 환자들과 의료진들에게 도움이 될 수 있도록 노력할 것이다.  

 

글 싣는 순서

1. COVID-19 세계적 대유행과 혈우병    / 유철주 교수(연세의대)

2. 혈우병의 유전자치료    / 최영배 교수(충북의대)

3. 반감기 연장 응고인자 약제(EHL)    / 한승민 교수(연세의대)

4. 혈우병 치료를 위한 비응고인자 치료제와 모니터링    / 장성수 교수(울산의대)

 

 - 장성수 교수

4. 혈우병 치료를 위한 비응고인자 치료제와 모니터링  - 장성수 교수

● 응고인자 보충요법의 모니터링을 위하여 응고인자 활성도 검사를 하게 되는데, 주로 1단계 응고검사(one-stage clotting assay)와 2단계 색원체 측정법(two-stage chromogenic assay)이 사용된다.   

● 혈액내 전체적인 지혈능력을 검사하는 방법(global assay)으로는 트롬빈 생성검사(TGA), 혈전탄성도검사(TEG), 혈전파형분석법(CWA)  등이 있으나 아직 일반적인 검사로 사용되고 있지는 않다. 

● 비응고인자 치료제의 모니터링을 위하여 기존 검사 방법을 적용하는데는 많은 제한점이 있다. 

● 비응고인자 치료제의 효과 측정을 위하여, emicizumab 사용시에 2단계 색원체 측정법을 사용하면 emicizumab 농도와 검사결과가 좋은 직선성을 보이나 공인된 보정물질이 없어 임상적으로 적용하기는 어려우나 이 부분이 해결된다면 임상적으로 사용되리라 기대된다. Fitusiran을 사용할 때는 antithrombin 양을 측정하여 치료효과를 확인할 수 있으나 aPCC 등 다른 치료제가 있는 경우 결과에 영향을 미치게 된다. 항 TFPI 항체로 치료하는 경우에는 혈장 TFPI를 측정하는 방법이 있으나 혈관벽에 있는 TFPI 양이 많아 적용하기 어렵다.

● 전체지혈능력 검사법(TGA, TEG, CWA)은 치료 전과 후의 트롬빈 생성 차이로 지혈 능력의 변화를 알 수 있으나, 임상적으로 의미가 있는지 명확하지 않아 더 많은 연구가 필요하다. 

 

 

▲ 장성수 교수(울산의대)

지난 수십년간 혈우병의 치료는 혈액응고인자 농축제제를 이용하여 부족한 혈액응고인자를 보충하는 방법을 이용했고, 치료효과의 모니터링은 혈액응고인자의 활성도를 측정하는 정량검사를 이용해 왔다. 하지만 최근에 A형 혈우병에 대한 비응고인자 치료제인 emicizumab (Hemlibra)이 국내에서도 요양급여인정을 받으면서(2020.5.1) 혈우병 치료에 많은 변화가 예고되고 있다. 

 

특히, 새로운 비응고인자 치료제의 도입에 따라 기존에 사용하던 응고인자의 활성도를 측정하는 모니터링 방법 역시 변화가 필요하게 되었다. 이에, 비응고인자 치료제의 종류와 이에 따른 모니터링 방법을 알아보고자 한다.

 

비응고인자 치료제의 종류와 기전

첫째로 emicizumab은 factor IX (FIX)과 결합하는 도메인과 factor X (FX)과 결합하는 도메인을 각각 한 개씩 가지고 있는 재조합 이중특이(bispecific) 항체로서 A형 혈우병의 치료를 위해 사용된다. 이 항체는 활성화된 factor VIII (FVIII)과 비슷한 기능을 하게 되는데, FIXa와 FX을 가깝게 붙여서 FX의 활성화를 증가시키고, 이로 인해 더 많은 트롬빈을 만들면서 출혈을 감소시키게 된다(그림 1). 

 

▲ 그림 1. Schematic illustrations of cofactor actions of FVIIIa and a bispecific antibody promoting the interaction between FIXa and FX. (A) FVIIIa forms a complex with FIXa and supports the interaction between FIXa and FX through its binding ability to both factors on the phospholipid membrane. (B) A bispecific antibody binding to FIXa and FX would promote the interaction between FIXa and FX and exert FVIII mimetic activity on the phospholipid membrane.(Sampel Z. PLoS One. 2013.)


둘째는 fitusiran으로서, small interfering RNA (siRNA)인데, 간세포 안에서 항트롬빈 유전자의 post-transcriptional silencing을 일으켜 항트롬빈의 생성을 감소시킨다. 

결국 혈장내 항트롬빈의 양이 낮아지고 활성화형태의 응고인자들이 증가하여 출혈이 감소하게 된다. 셋째는 tissue factor pathway inhibitor (TFPI)에 대한 항체로서, concizumab을 비롯해 몇 가지의 약제가 임상시험 중이다. 

이는 항응고제 역할을 하는 TFPI의 활성을 억제해서 FXa와 FIXa의 형성을 늘리게 하고 결국 트롬빈의 생성을 늘리게 하여 출혈을 감소시키게 된다. 비응고인자 치료제들은 작용기전은 다르지만 결국 트롬빈의 생성을 늘리게 되 출혈을 감소시키게 된다. (그림 2)

 

▲ 그림 2. 비응고인자 치료제의 작용기전. Emicizumab은 FVIIIa 대신 FIXa와 FX이 가까이에서 결합할 수 있게 도와준다. Fitusiran은AT의 생성을 감소시켜 혈액응고인자들의 활성이 떨어지지 않게 한다. Anti-TFPI antibody는 TFPI를 감소시켜 FXa 생성을 지속적으로 증가할 수 있게 한다.

 

비응고인자 치료제의 모니터링

응고인자 보충요법의 모니터링에 주로 사용하는 응고인자 활성도 검사 방법은 1단계 응고검사(one-stage clotting assay)와 2단계 색원체 측정법(two-stage chromogenic assay)이 있다. 1단계 응고검사의 원리는 FVIII 결핍 혈장과 환자의 혈장을 섞은 후 aPTT 검사를 시행하여, aPTT의 연장정도를 미리 구한 표준곡선을 이용해서 환자 혈장의 FVIII을 정량하는 방법이다. 

 

2단계 색원체 측정법은 환자 혈장의 FVIII이 시약내에 있는 FIXa와 충분히 반응하도록 하여 FX을 활성화시키게 하고, 이때 생성되는 FXa의 양을 발색반응으로 측정하여 표준곡선을 이용하여 FVIII의 활성도를 구하는 방법이다. 

 

그 외에 혈액내의 전체적인 지혈능력을 검사하는 방법(global assay)으로 트롬빈생성검사(thrombin generation assay, TGA), 혈전탄성도검사(thromboelastography, TEG), 혈전파형분석법(clot waveform analysis, CWA) 등이 있는데, 아직 일반적인 임상검사로 사용되고 있지는 않다. 비응고인자 치료에서는 기존의 모니터링 방법을 그대로 적용하기 어려운데, 이는 비응고인자 치료제의 작용기전이 달라서 응고인자 보충 요법후 증가된 응고인자의 활성도를 측정하는 기존의 방법만으로는 모니터링이 어렵기 때문이다.

 

아직 비응고인자 치료제의 모니터링 방법에 대한 정해진 가이드라인은 없지만, 가능한 치료효과 모니터링 방법들을 정리해 보았다. 무엇을 측정할 것인가에 따라 치료제의 양을 측정하는 방법, 치료제의 지혈효과를 모니터링 하는 방법 등이 있는데, 기존의 보충요법은 주로 응고인자의 양을 측정하여 치료의 효과를 모니터링하였다. 

 

비응고인자 치료제의 농도 측정

Emicizumab은 FVIIIa과 유사한 기능을 하기 때문에 FVIII 활성도 검사를 이용하여 모니터링 할 수 있다. 다만, aPTT를 기반으로 하는 1단계 응고검사법은 사용이 불가능한데, 그 이유는 emicizumab의 농도가 치료범위보다 많이 낮은 상태에서도(치료범위의 약 10%) aPTT는 정상이 되기 때문에 치료범위에 다다랐는지 여부를 확인하기 어렵다. 

 

Emicizumab의 치료범위는 약 55ug/mL 정도인데, 5ug/mL만 되어도 aPTT는 정상범위 안으로 들어가기 때문에 활성도 검사로 적당하지 않다. 따라서, emicizumab 투여시 모니터링에 1단계 응고검사법을 사용할 수 없을 뿐 아니라, aPTT 검사도 조심해서 판독해야 하는데, aPTT가 정상이 나왔다고, 출혈경향이 없다고 판단해서는 안된다. 

 

2단계 색원체 측정법은 검사방법 자체가 FXa와 FX를 포함하고 있어서 emicizumab의 작용원리를 잘 반영할 수 있으며, emicizumab 농도와 검사결과가 좋은 직선성을 보이는 것으로 알려져 있다. 다만, emicizumab의 농도를 알기 위해서는 농도가 알려져 있는 보정물질(calibrator)이 필수적인데, 아직까지는 공인된 보정물질이 없기 때문에 2단계 색원체 측정법도 임상적으로 사용하기는 어렵다. 

 

그 외에도 아직까지는 제조회사 마다 결과값의 차이가 나고, 같은 시약을 사용해도 lot-to-lot 변화가 있어 emicizumab의 모니터링 검사로 쓰기에는 보완되어야 할 부분이 많은 상황이다. 임상적으로 사용이 가능해져도 환자 혈액내의 응고인자 치료제들이 있는 경우에 결과값에 영향을 많이 받기 때문에 다른 보충요법 치료를 시행중인 경우에는 결과 해석에 주의를 요한다. 

 

Fitusiran의 경우 체내에 남은 간세포 내의 siRNA를 측정하는 것은 불가능하다. 다만, fitusiran의 타겟인 항트롬빈의 양을 측정하여 치료 효과를 확인할 수 있다. 항트롬빈의 항원검사나 활성도검사 모두 가능하지만, 이 역시 다른 치료제들(aPCC 등)이 있는 경우는 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 주의를 요한다. 

 

항-TFPI 항체를 직접 측정하는 방법은 아직 없지만 그 타겟인 TFPI 항원은 ELISA 키트를 이용하여 측정할 수 있다. 다만 치료범위의 항-TFPI 항체가 있어도 혈장의 TFPI의 양을 감소시키는지는 확실하지 않다. 

TFPI 항원 측정 외에 활성도를 측정하는 방법도 있는데, diluted PT를 기반으로 한 방법과 조직인자를 이용한 색원체 측정법이 있다. 그러나, 전체 TFPI 중에 혈장에 존재하는 양은 10~30%에 불과하기 때문에 나머지 혈관벽에 있는 TFPI가 이 제제에 의해 영향을 받는지는 명확하지 않아, 모니터링 검사로 쓰기에는 어렵다.

 

지혈효과 측정

전체지혈능력 검사법(global test)은 혈액내에서 일어나는 응고과정 전반을 평가할 수 있는 장점이 있지만, 너무 영향을 미치는 요소가 많아 정상인에서도 검사결과의 개인차가 크기 때문에 비응고인자 치료의 효과를 분석하기 위해서는 치료전과 치료후를 모두 분석하는 것이 중요하다. 다양한 검사장비가 있으며 대표적인 것은 TGA, TEG, CWA 등이 있고, 이중 TGA는 비응고인자 치료효과 모니터링 이전에 이미 여러가지 응고관련 신약개발이나 응고기전 관련 연구 목적으로 자주 사용되어 왔다. 

 

TGA를 이용하여 FVIII 결핍 혈장으로 시행한 최근 연구를 보면, emicizumab이나 항트롬빈저하제, anti-TFPI antibody 등을 사용한 경우 트롬빈형성이 유의하게 증가하는 것을 보여주고 있다. 이러한 연구에서 보듯이 TGA는 치료후 지혈능력의 변화를 보는데 아주 좋은 방법이다. 하지만 TGA를 포함해서 이러한 전체지혈능력 검사법을 이용할 때 주의할 것이 있는데, 검사상 트롬빈 생성에 차이를 보이는 것이 임상적으로도 의미가 있는지 명확하지 않고, 실제로 FVIII와 상관관계도 잘 나타내지 못한다는 문제가 있다. 따라서, 치료 전후의 지혈 능력을 평가하는데 우수하기는 하지만, FVIII에 상응하는 정도를 나타내기 어렵기 때문에 아직까지 임상적으로 적용하기가 어려운 것으로 보인다. 

 

비응고인자 모니터링의 적용

결론적으로 현재까지, 비응고인자 모니터링 방법에 대한 명확한 가이드라인이 없어, 모니터링 방법을 실제 임상적 적용을 하기까지는 다소 시간이 걸릴 것으로 보인다. 하지만, emicizumab은 작용기전이 FVIIIa과 유사하기 때문에 이미 FVIII 보충요법의 모니터링에도 사용하고 있는 2단계 색원체 측정법을 이용할 수 있고, emicizumab에 대한 보정물질에 대한 공인만 이루어지면 조만간 임상적으로 사용이 가능할 것으로 보인다. 

그밖에 TGA, TEG, CWA 등 전체지혈능력 측정방법 들도 emicizumab 모니터링에 사용은 가능하나 아직까지는 임상적 연관성에 대한 연구가 더 필요할 것으로 보인다. Fitusiran이나 anti-TFPI antibody 등은 제제를 직접 측정할 수 있는 방법은 없고, 간접적으로 항트롬빈의 농도나 TFPI의 농도를 측정하거나 TGA로 전체지혈 능력이 상승하는 것을 측정할 수 있으나, 이 또한 임상적 연관성에 대한 보다 많은 연구가 필요할 것으로 보인다. 

 

참고문헌

1. Lenting PJ. Laboratory monitoring of hemophilia A treatments: new challenges. Blood Adv. 2020 May 12;4(9):2111-2118.

2. Müller J, Pekrul I, Pötzsch B, et al. Laboratory Monitoring in Emicizumab-Treated Persons with Hemophilia A. Thromb Haemost. 2019 Sep;119(9):1384-1393

3. Barbon E, Ayme G, Mohamadi A, et al. Single-domain antibodies targeting antithrombin reduce bleeding in hemophilic mice with or without inhibitors. EMBO Mol Med. 2020;12(4):e11298. 

 

4. Sampei Z, Igawa T, Soeda T, et al. Identification and multidimensional optimization of an asymmetric bispecific IgG antibody mimicking the function of factor VIII cofactor activity. PLoS One. 2013;8(2):e57479.

 

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