초록 ▼

멜라닌세포로도 알려진 흑색소세포는 악성흑색종 세포의 전구체이며 신경제세포에서 발생하여 몸 전체의 표피로 이동한다. 악성흑색종은 이와 같은 발생학적 특정에 기인하여 매우 강한 전이성을 가졌으며 일단 전이단계로 발전하면 치료방법이 존재하지 않는다. 본 과제에서는 악성흑색종의 전이에 관련된 유전자를 발굴하여 표지인자로서 확립하는 것을 목표로 삼고 있으며 특히 신경제세포와 흑색소 세포의 발생과정에 관여되어있는 전사제어인자 Sox10 에 의해 조절 받는 유전자군을 조사 대상으로 하였다.
연구의 1 차 단계로 세포주의 확보와 이동성 실험

멜라닌세포로도 알려진 흑색소세포는 악성흑색종 세포의 전구체이며 신경제세포에서 발생하여 몸 전체의 표피로 이동한다. 악성흑색종은 이와 같은 발생학적 특정에 기인하여 매우 강한 전이성을 가졌으며 일단 전이단계로 발전하면 치료방법이 존재하지 않는다. 본 과제에서는 악성흑색종의 전이에 관련된 유전자를 발굴하여 표지인자로서 확립하는 것을 목표로 삼고 있으며 특히 신경제세포와 흑색소 세포의 발생과정에 관여되어있는 전사제어인자 Sox10 에 의해 조절 받는 유전자군을 조사 대상으로 하였다.
연구의 1 차 단계로 세포주의 확보와 이동성 실험 방법을 확립하였다. In vitro 실험 대상으로 강한 전이성을 보유한 생쥐 악성흑색종 세포주 B16F10을 선정하였으며 이 세포에서 Sox10 다량 발현된다는 사실을 우선적으로 확인하였다. 중요한 결과로서 Sox10의 발현 저하를 siRNA 를 이용해 유도하였을 때 세포의 이동성이 현격히 저하되는 것을 밝혀내었다. 이후 siRNA와 microarray를 이용하여 Sox10에 의해 제어 받는 유전자를 다수 발굴하였다.
이 중 melanocortin receptor 1 (MclR)을 우선 연구 대상으로 설정하였다. MclR 은 흑색소 생성을 유도하는 신호전달 체계에 관련되어 있는 것으로만 알려져 있으나 agonist의 일부가 세포의 이동 l 성에 영향을 주는 것으로 보고된 바 있다. Sox10의 경우와 마찬가지로 특이적 siRNA를 이용하여 MclR 의 발현저하를 유도할 경우 세포의 이동성이 현저히 저하되는 것을 확인하였다.
In vivo 에서도 일관된 현상이 일어나는 가를 보기위하여 siRNA로 처리된 세포주를 꼬리 정맥에 투여한 뒤 허파로의 전이성을 검증하였다. 결과로 MclR의 발현 저하가 전이성을 크게 낮춘다는 사실을 밝혀내었다. 이는 처음으로 MclR이 세포의 이동성을 직접 조절한다는 것을 밝혀낸 연구 결과이며 MclR 이 관련된 신호전달체계의 새로운 역할을 제시하는 것이다.
추가적 검증을 위하여 인간의 악성흑색종 세포주를 이용하여 Sox10의 발현을 확인하였고 Sox10 과 MclR 의 발현저하를 유도한 뒤 이동성을 검증하는 실험을 계획하고 있다. 궁극적으로 새로운 기능성 표지유전자의 발굴이 신호전달체계의 분석을 통하여 신약 타겟 제시로 이어지는 것을 기대한다.

Abstract ▼

Melanocytes derive from neural crest stem cells and migrate extensively to the entire epidermis during embryonic development. They are also source of melanoma, the most prevalent type of skin cancer. Consistent with their developmental characteristics, melanoma show extremely high metastatic tendenc

Melanocytes derive from neural crest stem cells and migrate extensively to the entire epidermis during embryonic development. They are also source of melanoma, the most prevalent type of skin cancer. Consistent with their developmental characteristics, melanoma show extremely high metastatic tendency, and once metastasized, there is no known cure for this cancer. This project aims to identify novel markers of metastasis of melanoma among the genes that are regulated by the transcription factor Sox10 which is known to playa critical role in the development of melanocytes.
The initial stage of this project involved identifying a suitable melanoma cell line and establishing in vitro migration assay. Highly migratory and metastatic B16F10 cells were selected, and the high-level Sox10 expression was confirmed. It was found that down-regulation of Sox10 by specific siRNA dramatically lowered the migratory tendency of the cells. Subsequently, microarray assays were carried out to identify the group of Sox10-regulated genes in this cell line.
We selected melanocortin receptor 1 (Mc1R) as the first target. Mc1R is known only to mediate melanogenic signal, but agonists for this receptor have been implicated in regulating migration of cells. As in the case of Sox10, transfection of specific siRNAs targeting Mc1R lowered migratory tendency of B16F10 cells. To confirm this phenomenon in vivo, we used lung metastasis model. SiRNA treated cells were injected into the tail vein of congenic mice, and lungs were recovered and examined for B16F10 metastasis. Consistent with what was seen in vitro, lowering Mc1R reduced the lung metastasis. Such role of Mc1R has not been reported to date, and this study has identified a new role of Mc1R and Mc1R signaling pathway.
For additional confirmation, we are also examining human melanoma cells and have shown that Sox10 is highly expressed as well. SiRNA experiments are underway. Ultimately, discovery of functional biomarker will hopefully lead to dissection of signaling pathways followed by identification of targets for novel drugs.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 목차 ...4
• I. 연구개발결과 요약문 ...5
• 한글요약문 ...5
• 영문 요약문 ...6
• II. 연구개발과제 연구결과 ...7
• 1. 연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...7
• 2. 연구개발과제의 연구대상 및 방법 ...8
• 3. 연구개발과제의 연구개발결과 ...9
• 4. 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...16
• 5. 연구개발과제의 연구성 과 및 목표달성도 ...17
• 6. 연구개발과제의 활용계획 ...21
• 7. 참고문헌 ...22
• 8. 첨부서류 ...24
• 붙임1:자체평가의견서...26