초록 ▼

I. 연구개발의 목적 및 필요성
- 난소암은 여성 생식기의 악성 종양 가운데 예후(치료회복에 대한 기대치)가 가장 나쁘며, 생존율도 낮은 무서운 질병임.난소암은 전체 여성암의 24%로, 여성 생식기 암 가운데 자궁경부암 다음으로 흔함. 그러나 자궁 경부암 발생빈도가 점차 감소하고 있는 반면, 난소암은 매년 증가하는 추세에 있으며, 3대 여성암(유방암, 자궁암, 난소암) 중 사망률(여성암 사망자 중 47%)이 최고임.
-근래 여러가지 항암제들이 새로이 개발되고 임상에 적용되면서 항암화학 요법의 치료효과가 높아지고 있으나,

I. 연구개발의 목적 및 필요성
- 난소암은 여성 생식기의 악성 종양 가운데 예후(치료회복에 대한 기대치)가 가장 나쁘며, 생존율도 낮은 무서운 질병임.난소암은 전체 여성암의 24%로, 여성 생식기 암 가운데 자궁경부암 다음으로 흔함. 그러나 자궁 경부암 발생빈도가 점차 감소하고 있는 반면, 난소암은 매년 증가하는 추세에 있으며, 3대 여성암(유방암, 자궁암, 난소암) 중 사망률(여성암 사망자 중 47%)이 최고임.
-근래 여러가지 항암제들이 새로이 개발되고 임상에 적용되면서 항암화학 요법의 치료효과가 높아지고 있으나, 아직도 많은 난소암 에서는 화학요법 실패 시 수반되는 항암제 내성에 의해 높은 재발율과 치료실패율, 높은 사망률을 보이고 있는 실정임. - 따라서 본 연구에서는 항암제 내성에 연관되어있다고 알려진 분자 생물학 적인 기전 중에 PI3K/AKT pathway 중 PI3K 의 p110 β isoform 을 선택적으로 제어하여 인체 내의 부작용을 최소한으로 줄이고 항암제의 내성을 극복할 수 있는 방법을 개발하고자 함.
II. 연구개발의 내용 및 범위
-일반 난소암 세포주 (SKOV3, A2780)에 지속적으로 난소암의 1차 항암제인paclitaxel 에 노출시켜 SKpac, A2780pac을 제조하고 약제에 대한 항암제 감수성 측정. -PI3K p110 β siRNA transfection 후 항암제 내성 세포주에서 PI3K p110β siRNA 에 의한 세포 증식 억제 효과 확인 (Colony forming assay; Cell migration assay) - 항암제 내성 세포주에서 PI3K p110 β siRNA 에 의한 세포사멸 상승 효과 확인(TUNEL assay; PCR array - apoptosis 관련 gene들의 발현변화를 관찰). -동물 실험을 통하여 항암제 내성 난소암에서 PI3K p110 β 제어의 종양 억제 효과 확인
III. 연구개발결과
1. 내성 세포주인 SKpac, A2780pac 에서 기본 세포주인 SKOV3, A2780 에 비해 PI3Kp110ß isoform 발현이 1.5-3 배 더 증가됨. 따라서 내성 획득과 PI3K p110 β 의 발현 증가가 관련성이 있음.
2. SKpac 세포주에 PTX 0nM, PTX80nM, negative siRNA & PTX80nM, PI3K p110ß siRNA & PTX 80nM 조건으로 48시간 전 처리 후 colony forming assay 로 세포 증식능을 비교한 결과 PI3K p110ß siRNA를 PTX 와 항께 처리한 경우 PTX 단독 처리한 경우에 비하여 세포증식이 63% 억제 되었음.
3. SKpac 세포주에 PTX 0nM, PTX 80nM, Negative siRNA & PTX 80nM, PI3K p110ß siRNA & PTX 80nM 조건으로 48시간 전 처리 후 cell migration assay 로 세포 이동력의 변화를 관찰한 결과 PI3K p110ß siRNA를 PTX 와 항께 처리한 경우 PTX 단독 처리한 경우에 비하여 33%의 세포이동 억제 효과가 있었음.
4 . Paclitaxel 저항성 세포주 Skpac 세포에 PTX 0nM , PTX 80nM, negative siRNA & PTX80nM, PI3Kp110ß siRNA & PTX 80nM 조건으로 전처리 한 다음 48h경과 후 TUNEL assay 로 apoptosis 정도를 비교한 결과 PI3K p110ß siRNA를 PTX 와 항께 처리한 경우 PTX 단독 처리한 경우에 비하여 56.29% apoptosis가 더 진행됨을 확인함.
5. SKOV3 와 SKpac 세포를 nude mice에 이식시켜 종양을 유발시킨 다음 항암제와 neagtive siRNA 또는 PI3K p110ß siRNA를 처리하여 종양의 크기를 비교한 결과 SKOV3 와 SKpac 세포 이식 mice 모두 PI3K p110 ß siRNA 병용 투여시 다른군에 비해 종양의 크기가 현저히 억제됨을 관찰함.
위와 같은 결과를 토대로 PI3K p110 β의 선택적 제어가 난소암 항암제 내성을 극복할 수 있는 좋은 치료 방법임을 증명하였으며 차후 나노입자, aptamer 등의 PI3K p110 βsiRNA의 delivery system의 개발을 통하여 항암제 내성 난소암 치료제로 발전될 수 있음을 제시하고자 함.
IV. 연구개발결과의 활용계획
- 본 과제에서 항암적 효과가 검증된 PI3K p110 ß 표적 억제는 PI3K p110 ß억제제의 개발로 이어져 기술이전이나 자체 상품화들을 통해 실용화시킬 수 있음.
- 본 과제에서 검증된 PI3K p110 ß siRNA 에 대한 표적 치료는 현재 전세계적으로 혁신적인 기술개발을 이루고 있는 인체 내 siRNA 전달 시스템, 즉 나노입자 나 aptamer 등을 이용하여 유전자치료제의 개발로 발전시킬 수 있음.
- 현재 우리나라는 노인 인구의 증가로 암 발생율이 계속적으로 늘고 있으며 경제적 측면에서도 효과적인 맞춤형 항암 치료가 절실히 요구되는 시점에서 PI3K p110 ß 에 대한 표적 치료제의 개발은 난소암 환자 뿐 아니라 치사율이 높은 폐암, 간암 환자에게 더욱 우수한 치료법 적용을 가능하게 함.

Abstract ▼

□ Background : -Ovarian carcinoma is the worst one among the women's cancers with the poorest prognosis and survival. - Ovarian cancer comprises 24% of gynecological cancers and is the second most common cancer following the cervical cancer. - Ovarian cancer has the highest mortality among the three

□ Background : -Ovarian carcinoma is the worst one among the women's cancers with the poorest prognosis and survival. - Ovarian cancer comprises 24% of gynecological cancers and is the second most common cancer following the cervical cancer. - Ovarian cancer has the highest mortality among the three most common women's cancers ( cancers of breast, uterine cervix and ovary). - The primary treatment of ovarian cancer is surgical resection followed by chemotherapy with paclitaxel (PTX) or cisplatin, however, the recurred ovarian cancer is life-threatening because of obtaining chemoresistance in this tumor. -Therefore, ovarian cancers still have the high recurrent rate and the high mortality rate by ge tting chemo re si stance a fte r the failure of chemotherapy, although several new chemotherapeutic agents have been developed. -In this regard, we would like to develop the new treatment modality for the chemoresistant ovarian cancers with the targeted inhibition of phosphatidylinositol 3-kinase p110-β, because the PI3K/AKT pathway is known to be involved in the process of chemoresistance.
□ Methods : - Establishing the chemoresistant sublines (SKpac, A2780pac) from the original ovarian cancer cell lines (SKOV3, A2780) and checking the chemosensitivity with MTT assay. - Establishing chemoresistant primary ovarian cancer cell line and checking the chemosensitivity. - Transfecting PI3K p110 β siRNA in chemoresistant cell lines and comparing the anti-proliferative effect of siRNA- treated group with that of only paclitaxel - treated group (Colony forming assay; Cell migration assay) Comparing the apoptotic effect between these two groups (TUNEL assay;PCR array and Western blot for apoptosis-related proteins). -In vivo study : Assessing the anti-tumor effect of PI3K p110 β siRNA in xenografted nude mice with chemoresistant ovarian cancer cell lines.
□ Result : 1.Colony forming assay and cell migration assay revealed that cell proliferation and migration of chemoresistant SKpac subline was decreased by 63% and 33% with combined treatment of PI3K p110β siRNA and PTX compared to PTX only treatment. 2. Apoptosis was increased 56% with combined treatment of PI3K p110β siRNA and PTX compared to PTX only treatment. 3. The xenografted nude mice with chemoresistant SKpac subline showed decreased tumor growth by combined treatment of PI3K p110β siRNA and PTX compared to PTX only treatment.
□ Conclusion : We, therefore, suggest that the selected inhibition of PI3K p110 β is a promising treatment modality to overcome the chemoresistance of ovarian cancer.

목차 Contents

• I. 총괄현황 ... 1
• 1. 표지 ... 2
• 2. 제출문 ... 4
• 3. 보고서 요약서 ... 5
• 4. 요약문 (한글) ... 6
• 5. 요약문 (영문) ... 8
• 6. 연구 성과 실적 및 향후 계획 ... 9
• 7. 참여연구원 현황표 ... 14
• II. 총괄연구과제 연구결과 ... 15
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 16
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 21
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 39
• 6. 향후 연구성과 추진 계획 ... 40
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ... 40
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ... 41
• 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 42
• 10. 참고문헌 ... 43