초록 ▼

연구목표
<최종목표> 유전자증폭, DNA methylation, translocation 등은 돌연변이와 함께 암세포의 주요한 변화들이다. 그러나 임상에서 이들에 대한 정보의 사용은 전통적인 분자적방법보다는 면역조직화학염색이나 FISH와 같이 병리학적인 방법과 결합하여 임상에 사용되고 있다. 본 연구에서는 분자적 변화들을 검출할 수 있으면서 automation이 가능하고 결과의 분석이 용이한 장점을 가지고 있는 분자적 진단방법을 개발하고 암환자의 예 후 표지자 혹은 치료대상자를 고르는데 predictive marker로서의

연구목표
<최종목표> 유전자증폭, DNA methylation, translocation 등은 돌연변이와 함께 암세포의 주요한 변화들이다. 그러나 임상에서 이들에 대한 정보의 사용은 전통적인 분자적방법보다는 면역조직화학염색이나 FISH와 같이 병리학적인 방법과 결합하여 임상에 사용되고 있다. 본 연구에서는 분자적 변화들을 검출할 수 있으면서 automation이 가능하고 결과의 분석이 용이한 장점을 가지고 있는 분자적 진단방법을 개발하고 암환자의 예 후 표지자 혹은 치료대상자를 고르는데 predictive marker로서의 가능성에 대해 연구하고자 한다.
<당해연도목표>
1) PTK2 카피수증가와 FAK 억제제 민감성과의 관련성에 관한 연구
2) 유방암 예후 표지자로서의 CKAP2 발현 연구
3) 자궁경부암 환자의 전혈 DNA의 후생유전학적 변화에 관한 연구
연구내용 및 방법
1) PTK2 카피수 증가와 FAK 억제제 민감성과의 관련성에 관한 연구: 카피수변화를 측정할 수 있는 간단하고 재현성있는 방법을 개발하여 NCI-60세포주에서 23가지 유전자의 카피수를 측정하였고, 또한 이 방법이 copy number variation을 측정하는데에도 유용하다는 것을 확인하여, 이 측정방법에 대해 본 연구비를 단독 사사하여 PLOS ONE에 논문을 출간하였음.
또한 NCI-60 세포주에서 23가지 유전자의 카피수 변화를 기반으로 표적항암제들의 민감성과 비교연구하여, 유방암과 자궁암 세포주에서 PTK2의 카피수 증가가 FAK억제제와의 민감성과 통계적으로 유의한 관련이 있다는 증거를 확보하였음. 이와 같은 연구결과를 바탕으로 in vivo모델에서 PTK2카피수와 FAK억제제와의 상관관계를 증명하고자 하였고, 2단계 연구에서 연구를 지속하고자 함.
또한 이와같은 연구를 진행하면서 카피수변화를 측정할 수 있는 새로운 microarray 방법을 개발하여 국내외 특허를 등록하였고, 이러한 새로운 microarray의 임상적 응용분야를 탐색하다가 copy number breakpoint에서 translocation이 일어남을 확인하고, solid tumor에서 translocation부위를 쉽게 찾아낼 수 있는 concept을 정립하였고, 이는 환자 혈액내 cfDNA를 이용하여 암의 재발이나 항암제 반응성을 모니터링하는데 이용할 가능성이 있어서 현재 논문을 작성 중에 있음.
2) 유방암 예후표지자로서 CKAP2 발현연구: 유방암에서 condensed chromatin에 CKAP2가 발현하는 유방암세포가 많은 경우 유방암의 예후가 유의하게 나쁘다는 것을 확인하여 chromatin CKAP2가 유방암의 예후인자일 수 있다는 것을 보였고, 또 다른 유방암 조직에서도 이러한 관계가 재현된다는 것을 확인하였다. 또한 cytoplasmic CKAP2양성세포와 chromatin CKAP2양성세포의 비가 증가하면 유방암의 예후와 관련이 있어서 G2 arrest와 암 예후와의 상관성이 있을 수 있다는 유의한 결과를 얻었고, 이러한 결과를 정리하여 현재 PLOS ONE에 투고한 후 revision하여 결과를 제출하였음.
3) 자궁경부암 환자 전혈 DNA의 후생유전학적 변화: 자궁경부암 환자와 정상대조군, HPV감염군, CIN1군, CIN2-3군, 자궁경부암군 으로 각각 나누어 CD3Z methylation변화에 대한 연구를 진행하고 있으며, 현재 진행된 결과로 분석하면, 정상대조군에 비하여 CIN2-3와 cervix cancer환자는 CD3Z methylation level이 유의하게 차이가 있다는 것을 확인하였음. 이러한 결과는 적어도 자궁경부암으로의 진행과 CD3Z methylation이 관련되어 있을 가능성을 시사하는 것이라 할 수 있으며, 특히 CD3Z의 단백질 산물인 TCRzeta의 기능이 T cell의 신호전달에 관여한다는 것을 고려한다면, 암으로의 진행과 면역기능의 이상이 관련이 있을 수 있다는 것을 의미하는 결과라고 할 수 있음.
4) 기타 Taxol-induced apoptosis와 lipid raft-관련 onco-protien들에 대한 연구에 참여하여 논문을 출간하였음.
연구개발에 따른 기대성과
<정량적 성과>
- 또 하나의 PLOS ONE논문을 revision하여 제출한 상태로 올해연말까지 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대함.
<정성적 성과>
-PTK2카피수 증가와 FAK억제제 민감성과의 상관관계를 밝혔고 in vivo동물실험을 진행중인데 이러한 결과가 확인되면 FAK억제제 사용에 중요한 분자적 표지자를 제공할 수 있을 것으로 기대함
- 고형암에서 copy number breakpoint로부터 translocation을 찾는 새로운 방법을 제시함으로써 고형암의 재발이나 항암제 민감성을 모니터할 수 있는 가능성을 열었다고 할 수 있음.
- CKAP발현과 유방암에서의 예후와의 유의한 상관관계에 대한 결과는 CKAP2항체가 유방암 예후판정에 이용될 수 있음을 시사하는 결과임.

Abstract ▼

Final Goal: Amplifications, DNA methylations, translocations, and mutations are most important major changes in cancer. But molecular methods inclucing PCR has not been used for the clinical application of the information on those molecular changes, and immunohistochemical staining or FISH have been

Final Goal: Amplifications, DNA methylations, translocations, and mutations are most important major changes in cancer. But molecular methods inclucing PCR has not been used for the clinical application of the information on those molecular changes, and immunohistochemical staining or FISH have been used instead. The final goal of the present study is to develop molecular methods which can detect molecular changes in cancer and be automated, and ultimately to develop useful molecular markers for prognosis or theragnosis.
The goals for the present-year study:
1) to elucidate the relationship between PTK2 copy gain and the sensitivity to FAK inhibitor.
2) to elucidate the CKAP2 role as a predictive marker in breast cancer.
3) to elucidate the role of DNA methylation in blood cell DNA of cervix cancer patients.
Methods and Results of the present-year study
1) The relationship between PTK2 copy gain and the sensitivity to a FAK inhibitor: A novel method for the measurement of copy number changes in cancer has been developed (named as mrcPCR), and the copies for 23 genes were measured in NCI-60 cells. We published a paper in PLOS One showing that this novel method is quite useful for the detection of CNVs as well as CNAs.
In addition, we found a significant correlation between PTK2 copy gain and the sensitivity to a FAK inhibitor in breast and ovarian cancer cells of NCI-60 cells. The correlation was validated in 9 breast cancer cells outside of NCI-60 cells. We will persue this correlation study with in vivo model system in step 2 project.
Along with this manual copy number study, we developed a novel SNP microarray method to detect copy number alterations, filed a patent in several countries, and got a patent in Korea and Australia. With this sensitive copy measuring microarray technology, we can deduce copy number breakpoints (CNBs) in primary colon cancers and cell lines easily. Because the CNBs contain rearranged sequences, the sequences around those CNBs were captured and the information on the rearranged sequences were obtained by next generation sequencing. The method will be applicable to monitor recurrence or drug responsiveness via the detection in cell-free DNA in patient's plasma.
2) The prognostic role of CKAP2 in breast cancer.
We found that there is a significant correlation between the number of cells with CKAP2-positive chromatin and worse prognosis in breast cancer in an institution. We extended this study to another hospital and found a significant correlation again in the separate set of cases. In addition to cell numbers with CKAP2-positive chromatin, the ratio of CKAP2-positive cytoplasmic to chromatin cells is significantly correlated with worse survival in breast cancer, suggesting that G2 arrest may be an important prognostic marker because cytoplasmic CKAP2 appears during G2 phase. We submitted these results to PLOS ONE and revised.
3) Epigenetic changes in blood DNA of cervix cancer patients: CD3Z methylation level was determined in control, HPV infected, CIN1, CIN2-3, and cervix cancer groups. In the present result, groups with CIN2-3 and cervix cancer showed significantly higher level of CD3Z methylation. Our results suggest that there is a significant correlation between cervix cancer development and CD3Z methylation in blood cells. Considering that CD3Z product is an important signaling molecule in T cells, development of cancer may be related to the immunological impairment.
4) Other studies: The studies on taxol-induced apoptosis and the lipid raft-associated onco-proteins were published.

목차 Contents

• 기관고유연구사업 최종보고서 ... 1
• 작 성 요 령 ... 2
• 목 차 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• Project Summary ... 6
• 1. 연구의 최종목표 ... 8
• 2. 연구의 내용 및 결과 ... 8
• 1) 유방암에서 HER2유전자 증폭 측정연구 ... 8
• 2) NCI-60 세포주에서 23개 유전자 증폭과 항암제 민감성과의 관련성연구 ... 12
• 3) microarray를 이용한 새로운 카피수 측정방법을 응용한 진단연구 ... 18
• 4) 유방암 예후표지자로서의 CKAP2 면역조직화학염색연구 ... 21
• 5) 자궁경부암환자 혈액 DNA에서의 후생유전학적 변화 ... 22
• 3. 연구결과 고찰 및 결론 ... 23
• 1) 유방암에서 HER2유전자 증폭 측정연구 ... 23
• 2) NCI-60 세포주에서 23개 유전자 증폭과 항암제 민감성과의 관련성연구 ... 24
• 3) microarray를 이용한 새로운 카피수 측정방법을 응용한 진단연구 ... 25
• 4) 유방암 예후표지자로서의 CKAP2 면역조직화학염색연구 ... 27
• 4. 연구성과 및 목표달성도 ... 27
• (1) 연구성과 ... 27
• (2) 목표달성도 ... 29
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 29
• (1) 연구종료 2년후 예상 연구성과 ... 29
• (2) 연구성과의 활용계획 ... 30
• 6. 참고문헌 ... 31
• 7. 첨부서류 ... 32
• 끝페이지 ... 32