단일세포 RNA-seq의 개발은 세포 이질성에 대한 고해상도 분석을 제공함으로써 생물학 연구의 범위를 넓혔다. 그러나 세포를 구획화(compartmentalization)하기 위한 정교한 장치에 대한 요구는 그 광범위한 적용을 제한해 왔다. 여기서 우리는 용해(lysis) 이후 mRNA의 일시적 국소화(transient localization)를 활용하여 연속적인 유체 매질에서 단일세포 전사체를 동시에 포획하는 장치 없는(device-free) 방법인 Onepot-Seq을 개발하였다. 혼합 종(mixed-species) 실험에서 우리는 고품질의 단일세포 프로파일을 얻었다. 또한 세포 유형 특이적인 poly(A)-결합 항체를 통해 Onepot-Seq은 복잡한 집단(complex populations)에서 표적 세포를 효과적으로 포획할 수 있다. Onepot-Seq은 단일세포 해상도에서 세포에 대한 화학적 교란(chemical perturbations)을 프로파일링할 수 있다. Onepot-Seq은 많은 과학 분야에서 임상 및 과학적 발견을 가속하며, 단일세포 해상도에서의 일상적인 전사체 프로파일링을 가능하게 할 것이다.

초록 배경: 순환 종양 DNA(circulating tumor DNA, ctDNA) 분석은 최소잔존질환(minimal residual disease, MRD)의 검출을 가능하게 하며, 위험도 층화의 개선과 보조항암화학요법(adjuvant chemotherapy, ACT)에 관한 의사결정을 안내할 잠재력이 있다. 본 연구는 II-III기 위암(gastric cancer, GC)에서 수술 후 MRD 평가를 위한 종양-정보 기반(tumor-informed) ctDNA 분석의 임상적 유용성을 조사하였다. 방법: 현재 진행 중인 EXODOX 연구(NCT04787354)에서 예상 976명 중 100명을 등록할 계획이다. 이 연구는 근치적 절제(cureative resection) 후 병리학적 II-III기 위암 환자에서 ACT로 표준 6개월 요법과 비교해 XELOX의 투여 기간을 단축한 군을 평가하는 제3상 무작위 시험이다. 본 하위연구에서는 CancerDetectTM 분석법(IMBdx, Inc.)을 이용하여 ctDNA MRD를 평가하였다. 이는 종양-정보 기반 맞춤형 패널(bespoke panel, BSP)을 사용하는 표적 염기서열분석 방법이다. BSP를 생성하기 위해 종양 조직과 짝지은 백혈구에서 전장엑솜염기서열분석(whole exome sequencing)을 수행하여 최대 100개의 환자 특이 변이를 확인하였다. 전혈(20 mL)은 수술 후 5개 시점에서 채취하였다: 3-10주(P0), 6개월(P1), 12개월(P2), 18개월(P3), 24개월(P4). ctDNA MRD 양성은 혈장 내에서 BSP 변이 2개 이상이 검출되는 것으로 정의하였다. 결과: 본 분석에는 2022년 5월부터 2024년 8월까지 등록된 42명이 포함되었으며, ctDNA MRD는 3개 시점에서 평가하였다: P0(n = 42), P1(n = 27), P2(n = 17). 중앙연령은 66세(범위, 39-96)였고, 27명(64.3%)이 남성이었으며, 모두 선암(adenocarcinoma)이었다. 30명(71.4%)은 III기 질환이었다. 전체적으로 수술 후 ctDNA(P0) 양성률은 45.2%(19/42)였고, 환자당 중앙값 8개의 체세포 변이(범위, 2-94)가 관찰되었다. P0에서 ctDNA 양성률은 II기 환자보다 III기 환자에서 유의하게 높았는데(56.7% vs. 16.7%, P = 0.037), ACT 이후 ctDNA MRD 소실은 P0에서 ctDNA 양성이었던 환자 13명 중 46.2%(6/13)에서 달성되었다. 처음 ctDNA 음성이었던 1명의 환자가 양성으로 전환되어, P1(6개월)에서의 전체 ctDNA 양성률은 29.6%(8/27)로 나타났다. 수술 후 12개월(P2)에는 ctDNA 양성률이 35.2%(6/17)였다. 중앙추적기간 12.0개월 후 7명에서 재발이 발생하였다. P1 및 P2에서의 ctDNA 양성은 더 나쁜 무재발생존(recurrence-free survival, RFS)과 유의하게 연관되었다(P = 0.003 및 P = 0.038). 반면 P0에서는 유의한 연관성이 관찰되지 않았다(P = 0.101). RFS는 P0에서 P1로의 ctDNA 양성 변화에 따라 유의하게 달랐으며(P = 0.010), ctDNA 양성이 지속된 군의 RFS가 가장 불량하였다. 특히, ACT 후 ctDNA 소실을 달성한 환자들은 P0와 P1 모두에서 ctDNA 음성이었던 군과 유사한 RFS를 보였다(P = 0.480). 결론: II-III기 위암 환자에서 수술 후 MRD는 재발 위험과 연관되었다. 모니터링 동안 ctDNA MRD 상태의 시간적 변화는 ACT에 대한 반응을 반영하며, 치료 의사결정에 도움이 될 수 있다. ctDNA MRD 모니터링의 영향을 충분히 이해하기 위해 추가 추적조사가 계획되어 있다. 인용 형식: Bom Han, Hayoon Lee, Minkyu Jung, Bum Jun Kim, Yongjun Cha, Sunghoon Heo, Sun Young Rha, Hyung-Don Kim, Min-Hee Ryu, Dong-Hoe Koo, Jong Gwang Kim, Hye Sook Han, Sun Jin Sym, Jae-Joon Kim, Do-Youn Oh, Keun-Wook Lee, Hwang-Phill Kim, Duhee Bang, Sang-Hyun Song, Tae-You Kim, Dae Young Zang. 종양-정보 기반 순환 종양 DNA 분석을 통한 수술 후 최소잔존질환 검출—II-III기 위암 [abstract]. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2025; Part 1 (Regular Abstracts); 2025 Apr 25-30; Chicago, IL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2025;85(8_Suppl_1):Abstract nr 4556.