분자병리역학

분자병리역학 (Molecular pathological epidemiology, MPE, 分子病理疫學)은 역학의 세부 분야 이자 병리학의 세부 분야이다. 이는 “분자병리의 역학이자 질병의 이질성”으로 정의된다. 분자병리역학은 분자병리와 역학의 학제간 통합 과학이다. 병리학과 역학은 질병의 원인을 탐구한다는 공통점이 있는데, 분자병리역학의 이와 같은 통합적 접근법은 분자적, 개별 개체적, 인구학적 레벨에서 이 목표를 달성하고자 한다. 분자병리역학적 연구를 수행하는 연구자들은 분자병리역학자 (Molecular pathological epidemiologist 또는 molecular pathologic epidemiologist)라고 불린다. 전형적으로 분자병리역학은 역학적 연구에 조직병리학 자원과 데이터를 사용한다. 처음에 분자병리역학은 환자들의 질병요인 (예> 흡연)과 분자병리학적 결과 (예>폐에서의 KRAS 암유전자 변이)의 데이터를 이용하는 것으로부터 시작되었다. 기술과 분자병리가 급속히 발달함에 따라 분자병리를 역학에 응용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 암유전체 지도책 프로젝트(The Cancer Genome Atlas project)를 비롯한 연구에서 쌓아 온 증거들에 의하면 질병의 진화는 내재적으로 존재하는 이질적인 과정을 반영한다. 각 개인은 다른 개앤과 다른 유일무이한 질병 과정을 거친다 (유일무의한 질병 원리). 노출되는 질병요인의 집합이 개인마다 독특하며, 질병요인들이 각 개인에서 분자병리학적 과정에 독특한 영향을 미친다고 볼 수 있다. 임상의학에서 이러한 개념은 정확성 의학 및 개인화 (맞춤) 의학이라는 용어와 함께 받아들여져 왔다. 질병요인에의 노출과 질병의 (특히 암의) 분자병리학적 특질간의 관계를 조사하는 연구들은 1990년과 2000년 초반을 거치면서 점점 더 많아졌다. 그러나 역학에서 분자병리학을 활용하는 것은 표준화된 방법이나 지침이 없거나 학제간 전문가나 훈련 프로그램의 부족 등의 문제에 직면하고 있다. 분자병리학은 환자 예후의 이질성을 조사하기 때문에 새로운 개념적 틀과 방법론 (역학적 방법)을 필요로 한다. 이러한 맥락에서 분자병리역학이 서서히 모양을 갖추었다. 분자병리역학 (Molecular pathological epidemiology이라는 용어는 2010년, 슈지 오기노 (Shuji Ogino)와 메이어 스탬퍼 (Meir Stampfer)에 의해 사용되었다. 분자병리역학이라는 패러다임은 세계적으로 받아들여져 널리 쓰이고 있으며, 국제 학회의 주제가 되고 있다. 분자역학은 전통적인 질병분류체계의 사용하면서 분자병리역학과 관습적 형태의 분자역학을 광범위하게 포괄한다. 분자병리역학에서 연구자들은 병의 위험요인들 (예>환경, 식이, 생활습관 및 유전적 요인)간의 상호작용, 세포 내외의 분자물질들 (질병의 분자 특질) 그리고 질병의 진화와 진행을 연구한다. 질병의 분자적 특질로서 연구자들은 유전체 (genome), 메틸롬(methylome), 에피지놈(epigenome), 대사물질체 (metabolome), 전사체(transcriptome), 단백질체(proteome), 미생물체(microbiome), 면역과 인터액톰(interactome)을 분석한다. 특히, 추정되는 위험요인이 질병의 특정 분자 특질과 연계되어 질병을 일으키는지를 분석한다. 그래서 분자병리역학은 인과론적 추론의 영역을 발전시킨다. 분자병리역학연구는 대규모의 인구학적 데이터 (대장직장암의 PIK3CA돌연변이 검사로 아스피린 치료 대상을 선정)를 이용하여 잠재적으로는 임상적으로 유용한 새로운 생물학적 표지자를 특정하는 것을 가능하게 한다. 분자병리역학적 접근은 유전체 연관 연구의 다음 단계로 이용될 수 있다. 이를 유전체 연관연구-분자병리역학적 접근 (GWAS-MPE approach)이라고 한다. 유전체 연관연구에서 질병의 표현형질은 분자병리학이나 질병조직이나 세포의 조직병리 또는 면역조직화학 분석으로 그 기준을 삼을 수 있다. 다른 방법으로, 유전체 연관연구에서 특정된 잠재적으로 위험한 변이형은 병변조직을 이용한 분자병리학적 분석과 통합하여 연구될 수 있다. 이와 같은 유전체 연관연구-분자병리역학적 접근은 질병의 특정 분자 아형에 대한 질병요인의 정확한 효과를 평가할 수 있을 뿐만 아니라 질병의 분자병리학적 특질과 유전자적 변이형을 연결하여 질병발생기전에 대한 이해를 돕는다. 분자적 진단법은 정확성 의학분야의 임상에서 통용되고 있기 때문에 정기적으로 모아진 분자병리학적 데이터가 역학적 연구에 광범위하게 이용될 수 있다. 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