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1. 핵심 연구성과
: 종양 미세환경 (Tumor microenvironment)을 치료 타겟으로 하는 새로운 약물과 분자생물학적 작용 메카니즘 규명
종양 미세환경이란 암 세포 주변의 다른 세포들과 세포외 기질(extracellular matrix), 성장호르몬, 신호전달 물질 등의 복잡하고 다양한 요소로 구성된 총체이다. 1889년 영국의 의사 Dr. Stephen Paget이 ‘seed and soil' 이론을 제시하며 암세포라는 seed가 성장하는 데에는 종양 미세환경이 soil으로서 중요한 역할을 한다고 발표하여

1. 핵심 연구성과
: 종양 미세환경 (Tumor microenvironment)을 치료 타겟으로 하는 새로운 약물과 분자생물학적 작용 메카니즘 규명
종양 미세환경이란 암 세포 주변의 다른 세포들과 세포외 기질(extracellular matrix), 성장호르몬, 신호전달 물질 등의 복잡하고 다양한 요소로 구성된 총체이다. 1889년 영국의 의사 Dr. Stephen Paget이 ‘seed and soil' 이론을 제시하며 암세포라는 seed가 성장하는 데에는 종양 미세환경이 soil으로서 중요한 역할을 한다고 발표하여 종양 미세환경이 암의 발생 및 진행에 필수적인 역할을 한다고 제시한 바 있다. 이 후 최근에 다시 종양 미세환경 연구에 막대한 관심이 집중되고 있다. 또한, 암세포 자체를 공격하는 기존의 항암 치료법만으로는 암의 진행과 전이를 막을 수 없다는 한계를 극복하기 위한 방법으로서 종양 미세환경을 타겟으로 하는 새로운 치료법에 관심이 쏠리고 있는 추세이다.
본 연구진은, 첫째, 종양 미세환경과 암세포 간의 상호 작용, 특히 수용성 인자를 매개로한 crosstalk을 연구할 수 있는 새로운 in vitro 시스템을 고안하였다.
둘째, 트리아진 화합물 라이브러리를 스크리닝하여 종양 미세환경과 암세포 간의 상호 작용을 차단할 수 있는 화합물을 발견하였다.
셋째, 위 트리아진 화합물의 분자 표적이 되는 단백질을 친화성 크로마토그래피법과 질량분석법(MALDI-tof mass)을 통해 분리 규명함으로써 종양 미세환경 내의 새로운 약물 표적을 제시하였다.
본 연구 결과로서 개발된 새로운 항암 물질인 트리아진 화합물은 S06라 명명하였으며 이 S06는 종양 미세환경 내의 중요한 구성 세포인 섬유모 세포를 억제하여 암세포가 섬유모 세포의 신호에 의해 침윤성이 증가되는 것을 저해하는 작용을 한다. 특히 cancer-associated fibroblast, 즉 암에 의해 활성화된 섬유모세포가 분비하는 키모카인들의 분비를 억제시킨다. 이는 S06가 섬유모 세포 내의 Heat shock protein 90(Hsp90)를 적절히 저해함으로써 이루어짐을 규명하였다.
2. 파급효과 및 활용
: 새로운 항암 약물은 물론, 새로운 종양 미세환경 내의 치료 표적까지 제시하는 ‘일석 이조의 효과’를 이루었다.
또한, 다 수의 약물을 세포에 투여하여 특정 표현형(phenotype)을 유도하는 유전자를 규명하는 화학유전학적 방법을, 종양 미세환경과 암세포의 분자생물학적 작용기전을 규명하는 데에 새롭게 적용하여 새로운 연구법을 제시하였다.
그리고, 암세포 자체를 표적으로서 공격하는 기존의 항암 치료제는 약물 내성이나 암 재발의 문제를 안고 있으나, 종양 미세환경을 조절함으로써 상기의 문제점들을 극복할 수 있다고 예상된다. 암세포 내의 Hsp90는 기존의 항암 표적으로 알려져 있으나, 섬유모세포가 발현하는 Hsp90를 적절히 저해함으로써 암의 침윤과 전이를 효과적으로 차단할 수 있다는 것을 세계 최초로 제시하고 규명하였다.
3. 기타
: 본 연구 내용은 화학생물학 분야의 세계적 저명 저널인 Chemistry & Biology에 발표되었다. 본 연구책임자는 제 1저자이며 연구의 기획, 실험의 설계, 실험의 수행, 결과의 분석 및 해석, 논문의 작성, 그리고 논문의 submission 등 중추적인 역할을 수행하였음. 이 외, 본 연구 과제 수행의 결과로서 2 건의 국제 논문과 1건의 국내 특허 등록, 1건의 국제 특허 출원을 추가로 달성하였다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8