초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
종양 방사선 반응에 관여하는 PI4K (Phosphoinositide 4 kinase) isotype(s)을 선별하여 관련기제를 규명하고 동물종양모델 및 cancer stem cell model에서 그 효과를 검증하여 기존 표적치료제의 치료저항성 및 방사선저항성을 극복할 수 있는 새로운 항암전략으로 개발하고자 함
1. 인체유래 종양 세포주를 이용하여 종양 방사선 반응에 관여하는 PI4K isotype을 선별
2. 선별된 PI4K isotype에 대한 C형 간염 항바이러스제를 이용한 약리적 억

□ 연구의 목적 및 내용
종양 방사선 반응에 관여하는 PI4K (Phosphoinositide 4 kinase) isotype(s)을 선별하여 관련기제를 규명하고 동물종양모델 및 cancer stem cell model에서 그 효과를 검증하여 기존 표적치료제의 치료저항성 및 방사선저항성을 극복할 수 있는 새로운 항암전략으로 개발하고자 함
1. 인체유래 종양 세포주를 이용하여 종양 방사선 반응에 관여하는 PI4K isotype을 선별
2. 선별된 PI4K isotype에 대한 C형 간염 항바이러스제를 이용한 약리적 억제의 가능성에 대하여 평가하고, 이와 관련된 기제의 규명 및 정상 세포에 대한 독성을 확인
3. in vivo xenograft model에서 종양 방사선 반응에 미치는 영향 분석
4. 선별된 PI4K inhibitor와 checkpoint blockade의 병용이 종양방사선반응에 미치는 영향 분석

□ 연구결과
1. 인체유래 종양 세포주에서 RNA interference를 이용하여 4 가지 isotype 중 PI4K IIIα가 종양의 방사선 반응과 관련이 있음을 밝힘
2. 9개의 C형 간염 항바이러스제 중, clonogenic assay를 통해 얻어진 IC₅₀값을 근거로 simeprevier를 선택함
2.1.in vitro kinase assay 결과, simeprevier를 PI4K IIIα와 반응시켰을 때, PI4K IIIα의 활성도가 약제농도에 역비례하여 감소됨을 확인함
2.2.인체 유래 종양 세포주 (U251 뇌교종 세포주, BT474 유방암 세포주, HepG2 간암 세포주)에서 simeprevier 처리 후 PI4K downstream molecule인 Akt와 PKC의 인산화가 감소하고 방사선 감작효과가 증가함
2.3. simeprevier 가 DNA damage repair에 저해를 초래하고 세포 자멸사와 자가 포식 현상이 증가함을 확인 함.
2.4.정상 세포(NHA)의 독성은 뚜렷하지 않음을 확인함
3. 인체유래 종양 세포주를 이용한 in vivo xenograft model에서 PI4KIIIα억제제를 처리하였을 때 종양성장지연의 증가됨
4. simeprevier가 Epithelial Mesenchymal Transition를 억제함
5. PD-L1의 발현이 증가된 인체 유래 종양세포주에서 PI4KIIIα억제제 처리시 PD-L1의 발현이 감소함을 확인함
6. PI4KIIIα억제제를 PD-L1 억제제와 병합하였을 때 종양의 방사선 반응이 증가하는 것을 확인함
7. 면역기제를 통한 항종양효과에 PI3Kδ가 핵심적 역할을 하는 하위인자임을 규명함

□ 연구결과의 활용계획
PI4K는 PLC-PKC, PI3K-AKT가 동시에 활성화되어있는 암을 치료하는데 매우 유용한 표적으로서 본 연구에서는 PI4KIIIα가 방사선반응에 중요한 역할을 하고 이를 억제하는 C형간염치료제가 방사선감작효과를 나타냄을 세계 최초로 보고하여 국내 특허출원/등록 및 국외 특허출원상태이며 방사선종양학 분야의 권위있는 저널에 출판하였다. C형간염환자에게 쓰이는 약제로 이미 인체에 대한 안전성이 입증되어 있으므로 향후 대상환자군을 선별하여 이를 항암제로 용도를 달리하여(drug repositioning) 암환자의 방사선치료와 병합하는 임상연구에 활용할 수 있을 것으로 전망함 또한 인체유래종양세포주에서 simeprevier를 처리하였을 때 PD-L1의 발현이 감소되었고, 시메프레비르와 PD-L1 저해제를 병합하였을 때 종양의 방사선민감도가 더욱 증가하는 것으로 확인되어 향후 시메프레비르가 immune checkpoint blockades의 효과를 증강시키고 immune checkpoint blockades의 저항성을 극복하는 치료 전략이 될 수 있을 것으로 기대함
(출처:요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
1. To identify the specific isozyme of PI4K associated with radiosenstivity of human tumor cells
2. To evaluate the effect of anti-HCV agent on the specific PI4K isozyme and identify the underlying mechanisms. To assess the toxicity of anti-HCV agent in normal tissue cells.

□ Purpose& contents
1. To identify the specific isozyme of PI4K associated with radiosenstivity of human tumor cells
2. To evaluate the effect of anti-HCV agent on the specific PI4K isozyme and identify the underlying mechanisms. To assess the toxicity of anti-HCV agent in normal tissue cells.
3. To evaluate the effect of anti-HCV agent in in vivo xenograft model and identify the effect on the tumor microenvironment
4. To assess the synergistic effect of combination of PI4K inhibition and immunotherapeutic agent and identify the underlying mechanisms

□ Result
1. Specific inhibition of PI4K IIIa using RNA interference identified that PI4KIIIα is associated with radiosensitivity of tumor cells.
2. Among the 9 anti-HCV agent screened, simeprevir effectively inhibited cell growth at appropriate dose was selected with IC50 data indicating 200 nM.
2.1 In vitro kinase assay showed that simeprevir inhibited the activity of PI4K IIIa in a dose-dependent manner.
2.2 Pharmacologic inhibition of PI4K IIIa using simeprevir increases the radiosensitivity of U251 glioma cells, BT474 breast cancer cells and HepG2 hepatocellular carcinoma cells and led to marked down-regulation of p-PKC and p-Akt.
2.3 Pretreatment with simeprevir induced prolongation of γH2AX foci and down-regulation of p-DNA-PKcs which is indicative of impaired nonhomologous end-joining repair.
2.4 Simeprevir did not radiosensitize normal human astrocytes and had no effect on the expression level of p-PKC and p-Akt.
3. In in vivo xenograft model using human tumor cells, simeprevir increased the radiosensitivity of tumor cells. Immunohisochemical staining of the xenograft tissue showed decreased expression of PI3Kδ after treatment both with simeprevir and radiation.
4. Simeprevir inhibited the cell migration and vasculogenic mimicry formation.
5. Simeprevir inhibited the expression of PD-L1 in various human cancer cell lines.
6. Combination of Simeprevir and PD-L1 inhibitor increased the radiosensitivity of human cancer cells.
7. PI3Kδ was key down-stream regulator of anti-tumor immune modulatory effect of PI4KIIIα inhibitor.

□ Expected Contribution
Several studies suggested PI4K a cancer treatment target, but mostly remain in a barren state as an initial stage of the researches. A recent report indicated that 4- anilino quinazoline, one of the anti-HCV agent, inhibited the viral replication by inhibiting PI4K IIIa directly. Therefore, PI4K IIIα is a potential druggable target using antiviral agent, availability and stability thereof have already been verified through clinical experiments. This suggest simeprevir could be an effective therapeutic strategy overcoming the chemoresistance or radioresistance of tumor cells. Moreover, simeprevir decreased the PD-L1 expression in human cancer cells, and combination of simprevir and PD-L1 inhibitor increased the radiosensitivity of cancer cells. It is expected that simeprevir enhance the effect of immune checkpoint blockades and have potential roles in overcoming therapeutic resistance of immune checkpoint blockades..
(출처:SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 20
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 21
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 22
• 7. 참고문헌 ... 23
• 8. 연구성과 ... 25
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 32
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 32
• 11. 기타사항 ... 32
• 끝페이지 ... 32