액체생검과 순환종양DNA(ctDNA) — 혈액으로 암을 추적하다
조직 생검 없이 혈액 한 방울로 암의 유전자 변화를 추적하는 액체생검 기술의 원리, 임상 활용, 그리고 현재의 한계를 정리합니다.
보호자의 한마디 — "CT 찍기엔 너무 이른데, 치료가 잘 되고 있는지 알 방법이 없을까요?" 정기 영상 검사 사이의 공백이 항상 불안했습니다. 혈액 검사로 종양의 변화를 추적할 수 있다는 말을 처음 들었을 때 반신반의했지만, 알고 보니 이미 일부 임상 현장에서 실제로 활용되고 있었습니다.
01액체생검이란 무엇인가
액체생검(liquid biopsy)은 혈액이나 다른 체액에서 종양 유래 성분을 분석해 암 정보를 얻는 검사법입니다. 전통적인 조직 생검이 종양의 한 부위를 침습적으로 채취하는 것과 달리, 액체생검은 혈액 채혈만으로 종양의 유전자 변화를 반복적으로 추적할 수 있습니다. 분석 대상에는 순환종양DNA(ctDNA), 순환종양세포(CTC), 세포외소포체(EV), 마이크로RNA(miRNA) 등이 포함됩니다. 근거등급 B
이 중 ctDNA는 종양세포가 사멸하거나 분비할 때 혈액 속으로 방출되는 DNA 조각으로, 종양 고유의 돌연변이 정보를 담고 있어 가장 활발히 연구되고 임상에 적용되고 있는 대상입니다.
02ctDNA의 검출 기술 — NGS와 디지털 PCR
혈액 속 ctDNA는 전체 세포유리DNA(cfDNA)의 극히 일부(종종 1% 미만)에 불과해, 고도로 민감한 검출 기술이 필요합니다. 현재 주로 사용되는 두 가지 기술은 다음과 같습니다.
차세대 염기서열 분석(NGS, Next-Generation Sequencing)은 수백 개의 암 관련 유전자를 동시에 분석해 알려진 변이뿐 아니라 새로운 변이도 발견할 수 있으며, 내성 기전 탐색에 유리합니다. 디지털 PCR(특히 droplet digital PCR, ddPCR)은 미리 알려진 특정 돌연변이를 극히 낮은 농도에서도 정량적으로 검출하는 데 뛰어납니다. 두 기술 모두 인공지능(AI)과 다중 오믹스(multi-omics) 방법과의 결합으로 분석 정확도가 빠르게 향상되고 있습니다. 근거등급 B
| 기술 | 장점 | 적합한 용도 |
|---|---|---|
| 차세대 염기서열 분석(NGS) | 광범위한 유전자 동시 분석, 신규 변이 발견 | 유전자 프로파일링, 내성 기전 탐색 |
| 디지털 PCR(ddPCR) | 초고감도 정량 검출 | 특정 돌연변이 추적, MRD 모니터링 |
03임상 활용 1 — 유전자 변이 프로파일링
조직 생검이 어렵거나 불가능한 상황에서 ctDNA 검사는 종양의 유전자 변이 정보를 대체로 얻을 수 있는 방법입니다. 010편(BRCA 유전자)에서 다룬 BRCA 변이나, 047편에서 다룬 ESR1 돌연변이, PIK3CA 돌연변이 등 치료 방향 결정에 중요한 변이들을 혈액 검사만으로 파악할 수 있습니다. 근거등급 A
미국 FDA는 일부 ctDNA 기반 검사(예: FoundationOne Liquid CDx)를 특정 암의 동반진단(companion diagnostic)으로 승인해, 혈액 검사 결과를 표적치료제 처방의 근거로 활용할 수 있도록 했습니다. 다만 조직 검사와 ctDNA 검사 결과가 항상 일치하지 않을 수 있고, ctDNA 검사에서 음성이 나왔다고 해서 변이가 없다고 단정할 수 없다는 점(위음성 가능성)은 중요한 제한점입니다.
04임상 활용 2 — 치료 반응 모니터링과 내성 감지
치료를 시작한 후 혈액 속 ctDNA 농도가 감소하면 치료가 효과를 내고 있다는 신호로, 반대로 ctDNA가 다시 증가하거나 새로운 돌연변이가 나타나면 내성 발생 또는 재발의 조기 징후일 수 있습니다. 영상 검사(CT, MRI 등)에서 변화가 나타나기 수 개월 전에 ctDNA 변화가 먼저 감지되는 경우가 보고되어, 선제적 치료 전환 전략의 이론적 근거가 됩니다. 근거등급 B
047편(내성 기전)에서 언급한 PADA-1 임상시험이 바로 이 원리를 활용한 것으로, 치료 중 혈액에서 ESR1 돌연변이가 검출됐을 때 미리 호르몬치료 약물을 바꾸는 전략이 일부 환자군에서 임상적 이득을 보였습니다.
05임상 활용 3 — 미세잔존병변(MRD) 검출
수술이나 항암화학요법 후 영상 검사에서 이상이 없어 보여도, 혈액 속에서 ctDNA가 검출되면 미세잔존병변(MRD, minimal residual disease)이 남아 있다는 의미일 수 있습니다. 일부 연구에서 수술 후 ctDNA 양성인 환자가 음성인 환자보다 재발률이 유의미하게 높았다는 결과가 보고되어, ctDNA 기반 MRD 검출이 재발 고위험군을 미리 파악하는 도구로 주목받고 있습니다. 근거등급 B
삼중음성 유방암 환자를 대상으로 수술 후 보조 항암화학요법(카페시타빈) 기간 중 ctDNA를 연속 모니터링하는 임상시험도 현재 진행 중으로, 이 결과가 향후 표준 치료 결정에 영향을 줄 것으로 기대됩니다.
06한계와 앞으로의 과제
액체생검은 기술적으로 빠르게 발전하고 있지만, 현재의 한계도 분명합니다. 첫째, 조기 유방암이나 종양 부담이 적은 상황에서는 ctDNA 농도가 너무 낮아 검출이 어려울 수 있습니다. 둘째, 클론성 조혈증(clonal hematopoiesis, 혈액세포 자체의 돌연변이)이 종양 유래 신호와 혼동될 수 있어 결과 해석에 주의가 필요합니다. 셋째, ctDNA 검사 결과를 근거로 치료를 변경하는 것이 실제 생존기간 연장으로 이어지는지에 대한 대규모 3상 임상시험 데이터는 아직 부족합니다. 근거등급 B
검사 표준화, 민감도·특이도 개선, AI 기반 분석 고도화, 그리고 ctDNA 유도 치료 전략의 생존 이득 확인이 앞으로의 핵심 과제입니다.
FAQ자주 묻는 질문
SUMMARY핵심 정리
- 액체생검은 혈액으로 종양 유전자 정보를 얻는 최소 침습 검사법이다.
- ctDNA 분석에는 NGS(광범위 유전자 분석)와 ddPCR(초고감도 정량) 기술이 주로 활용된다.
- 유전자 프로파일링, 치료 반응 모니터링, 내성 조기 감지, MRD 검출의 네 가지 임상 활용이 연구되고 있다.
- 조기 유방암에서는 종양 부담이 적어 검출 민감도가 낮고, 클론성 조혈증에 의한 위양성 혼동 가능성도 있다.
- ctDNA 유도 치료 전략이 생존 이득으로 이어지는지에 대한 대규모 임상 데이터는 아직 축적 중이다.
- The Transformative Potential of Liquid Biopsies and ctDNA in Modern Oncology. PMC, 2026. 원문 보기 →
- Clinical applications of cell-free DNA-based liquid biopsy analysis. PMC, 2025. 원문 보기 →
- Improvement of the sensitivity of circulating tumor DNA-based liquid biopsy. Exploration Pub, 2025.
- The growing field of liquid biopsy and its Snowball effect on reshaping cancer management. PMC, 2025. 원문 보기 →
- Serial ctDNA Monitoring During Adjuvant Capecitabine in Early TNBC. ClinicalTrials.gov NCT04768426, 2026. 원문 보기 →
- Clinical utility of ctRNA in combined ctDNA/ctRNA NGS pan-cancer liquid biopsy. ASCO 2025. 원문 보기 →
- 국가암정보센터. 유방암 바이오마커 최신 동향. 보건복지부; 2024. 원문 보기 →
호르몬양성 유방암 환자의 남편이자 전담 보호자.
논문과 가이드라인을 환자·보호자의 언어로 번역하는 콘텐츠 연구자입니다.
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이 글은 유방암 환자와 보호자를 위한 일반적인 정보 제공을 목적으로 하며, 의학적 조언이나 진단·치료를 대신하지 않습니다. 같은 병기라도 개인의 상태에 따라 판단이 달라지므로, 치료와 관련된 결정은 반드시 담당 의료진과 상의하시기 바랍니다. 응급 상황에서는 즉시 119에 연락하거나 가까운 응급실을 방문하세요.
작성: 유방암 환자의 보호자(비의료인) · 근거 표기와 정정 절차는 정정 및 편집 방침과 의료정보 이용안내를 참고하세요.