초록 ▼

췌장암, 폐암, 대장암등에서 변이가 발생하는 K-Ras가 Snail를 통해 p53를 억제한다는 새로운 cancer-specfic pathway를 기반으로 K-ras 변이세포에 특이적 항암제를 개발하고자 하였다. Snail은 p53과 직접적으로 결합하고, p53를 세포밖으로 exocytosis함으로 이를 기반으로 Snail-p53 결합 억제 물질을 screening하는 ELISA method를 새롭게 개발하였고, 실제 chemical library를 검색하여 candidate 물질을 확보하였다.
최초 물질을 기반으로 화합물 mo

췌장암, 폐암, 대장암등에서 변이가 발생하는 K-Ras가 Snail를 통해 p53를 억제한다는 새로운 cancer-specfic pathway를 기반으로 K-ras 변이세포에 특이적 항암제를 개발하고자 하였다. Snail은 p53과 직접적으로 결합하고, p53를 세포밖으로 exocytosis함으로 이를 기반으로 Snail-p53 결합 억제 물질을 screening하는 ELISA method를 새롭게 개발하였고, 실제 chemical library를 검색하여 candidate 물질을 확보하였다.
최초 물질을 기반으로 화합물 modifiy를 수행하여 GN25와 GN29라는 유도체를 얻었고, 이를 이용한 항암효과를 확인하였다.
새롭게 합성된 GN25, GN29는 정상세포에선 독성을 나타내지 않는 반면, K-Ras가 변이된 세포에선 매우 효과적으로 세포 사멸을 유도하였다 . 또한 pancreatic cancer cell line과 K-ras가 변이된 lung cancer cell line에서도 apoptosis 유발 효과가 나타났다.
생체내 효과를 확인하기 위하여 xenograft를 수행하여 tumor의 크기가 감소하는 효과를 확인하였고, 이러한 효과가 p53을 통한 apoptosis 임을 PUMA-/- cell를 이용하여 다시 확인할 수 있었다.
좀 더 인체내에 발생하는 종양과 유사한 환경 조성을 위하여 K-Ras transgenic mouse model를 이용한 항암효과를 확인하였다. K-Ras에 의해 유발되는 폐암에 대해 본 연구에서 얻어진 GN25가 종양의 크기를 줄이는 효과와 실제 수명이 증가하는 효과를 확인할 수 있었다.
또한 이러한 항암효과가 p53를 통한 apoptosis임도 TUNEL staining를 통해 확인하였다.
chemical의 작용기전을 명확하게 하기 위하여 p53과 GN25사이의 X-ray 회절을 이용한 co-crystal structure를 수행하여 p53 surface에 존재하는 cysteine 277 residue에 직접결합함을 확인 할 수 있었다. 이러한 결합은 micheal addition으로 이루어짐을 알수 있었다. 실제 277 residue를 mutation를 시키는 경우 GN25의 효과가 반감됨을 알 수 있었다.
이와 더불어, Snail에 의해 exocytosis가 된 p53은 다시 K-ras 변이가 일어난 세포에 의해 다시 흡수되는 것도 확인하였다. 실제 이러한 re-uptake현상은 K-Ras의 변이를 조기에 진단하는 방법으로 사용이 가능할 것으로 보인다. 실제 p53 fragment를 K-Ras mutant tumor를 inocuration 한 mouse에 injection하는 경우, p53 fragment가 tumor 조직에서 다시 확인됨을 알 수 있었다.
또한 GN25가 p53의 family protein에 미치는 효과를 확인하고 있으며, 실제 p73에 의한 cell death 역시 유발하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 효과는 PTEN이 없는 세포에서 더욱 효과적으로 나타남을 볼 수 있었다. 따라서 GN25는 K-ras 변이된 암 이외에도 PTEN변이가 생기는 전립선암, glioblastoma등에서도 적용이 가능할 것으로 보인다.
현재 본 화합물은 추가적 실험을 통해 실제 임상에 이용이 될 수 있도록 진행하고 있으며, 이에 대한 국내외 특허가 출원된 상태이다. 또한 조기진단법에 관한 논문은 oncotarget (IF=6.6)에 투고중이고, in vivo 효과에 대한 부분과 co-crystal structure에 대한 논문은 현재 작성중이다. p73-PTEN에 대한 추가적 연구는 현재 진행 중이다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 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 ... 9
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 10
• Ⅲ. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 14