초록 ▼

< 1 차년도 >
1. 유방암 세포주에서 암줄기세포 추출 및 EMT 특성파악
2. EMT 유발 유방암 줄기세포의 방사선 반응성 분석
3. 방사선 반응성 평가를 위한 EMT 유발 유방암 줄기세포 모델 시스템 구축
4. 유방암 줄기세포 추적을 위한 영상리포터 유전자 발현 벡터 제조

< 2차년도 >
1. EMT 유발 유방암 줄기세포의 방사선 저항성 원인 신호전달 체계분석
2. EMT 유발 유방암 줄기세포의 방사선 저항성 획득 기전 규명
3. 방사선 반응 EMT 유발 유방암 줄기세포 특이적

< 1 차년도 >
1. 유방암 세포주에서 암줄기세포 추출 및 EMT 특성파악
2. EMT 유발 유방암 줄기세포의 방사선 반응성 분석
3. 방사선 반응성 평가를 위한 EMT 유발 유방암 줄기세포 모델 시스템 구축
4. 유방암 줄기세포 추적을 위한 영상리포터 유전자 발현 벡터 제조

< 2차년도 >
1. EMT 유발 유방암 줄기세포의 방사선 저항성 원인 신호전달 체계분석
2. EMT 유발 유방암 줄기세포의 방사선 저항성 획득 기전 규명
3. 방사선 반응 EMT 유발 유방암 줄기세포 특이적 마커 및 표적분자 발굴
4. 영상리포터 유전자 발현 벡터 발현 유방암 줄기세포주 확보 및 in vitro 활성 측정

< 3차년도 >
1. EMT 유발 유방암 줄기세포 모델 이용 in vitro 방사선 치료 효과 판정 시스템 확립
2. EMT성 유방암 줄기세포 유발 생쥐 종양 모델 이용 in vivo 방사선 치료 효과 판정 시스템 확립
3. 임상 검체 이용 방사선 치료 효능 예측을 위한 판정 시스템의 활용
4. In vivo 생쥐 모델 이용 유방암 줄기세포 영상화

(출처 : 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

IV Results of project
● Mammosphere cells expressed higher level of Oct4 and showed more resistance to IR than serum-cultured cells. Intriguingly, radioselected MCF7 cells after 5 or 7 Gy of IR exposure exhibited significantly enhanced Oct4 expression. Consistently, ectopic expression of Oct4 inc

IV Results of project
● Mammosphere cells expressed higher level of Oct4 and showed more resistance to IR than serum-cultured cells. Intriguingly, radioselected MCF7 cells after 5 or 7 Gy of IR exposure exhibited significantly enhanced Oct4 expression. Consistently, ectopic expression of Oct4 increased the clonogenic survival of MCF7 and MDA-MB 231 cells by IR, which was reversed by small interfering RNA of Oct4. Oct4 expression reduced g-H2AX foci formation and enhanced checkpoint kinase 1/2 phosphorylation by IR. Additionally, Oct4 overexpression enhanced Akt and mTOR phosphorylation and blockade of PI3K/Akt/mTOR pathway with specific kinase inhibitors significantly reduced clonogenic survival of Oct4-overexpressing MCF7 cells by IR.
● EMT-induced immortalized mammary epithelial cells by introduction of Ras oncogene showed striking increase of CD44+/CD24- fraction, representative feature of stem-like cancer cells in breast cancer. CD44+/CD24- fraction reduced by PI3K inhibitor and mTOR inhibitor, indicating that PI3K/Akt/mTOR pathway play a crucial role stemness of breast cancer cells by EMT induction. However, EMT-induced mammary epithelial cells exhibited susceptible to ionizing radiation (IR) than parent cells. The result should be explained in the near future.
● we found that enrichment of stem-like cancer cells from established cell lines by sphere culture is achieved more efficiently without growth factors than with them. Sphere formation assay showed the enhanced sphere formation activity in the culture without growth factors compared to with growth factors. Analysis of conditioned media demonstrated the elevated level of EGF secretion in GF-free CM compared to GF CM. On the contrary GF-free CM exhibited almost no secretion of bFGF, whereas GF CM had high level of it. Addition of EGF enhanced sphere formation in GF-free condition in MCF-7 cells. Reversely, addition of bFGF suppressed sphere formation of these cells. Interestingly, addition of bFGF strongly suppressed EGFR expression in a concentration dependent manner. In line with this result, EGF receptor blockade withpharmacological inhibitors and siRNA-mediated knock-down of EGFR significantly suppressed sphere formation of MCF-7 and A549 cells in GF-free condition. Furthermore, neutralization of EGF or siRNA targeting of EGF also inhibited sphere formation, whereas bFGF neutralization or si-bFGF transfection even enhanced the sphere formation in this condition.
● In the Ras-induced EMT model, treatment of p38 kinase inhibitor enhanced CD44+/CD24- fraction. Introduction of p38 dominent-negative construct into MCF7 cells led to induce EMT, increase CD44+/CD24- fraction and resist to IR exposure. Therefore, it is highly possible that stemness and IR resistance of breast cancer cells could be regulated by controling p38 kinase activation.
● We isolated a group of miRNA that are expressed distinctively from parent cells vs. ras-induced EMT cells and monolayer-cultured cells vs mammosphere-cultured cells
● CXCR4+ drug-resistance lung cancer cells (A549/GR) are strong candidates for tumorigenic stem-like cancer cells that maintain stemness and IR resistance through a CXCR4-medated STAT3 pathway and provide a potential therapeutic target for eliminating these malignant cells in non-small cell lung cancer.

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 1절 연구개발의 필요성 ... 13
• 1. 암줄기세포 타겟팅 방사선 기법 개발 연구의 필요성 ... 13
• 2. EMT성 유방암 줄기세포 타겟팅의 필요성 ... 15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 1절 국내외 연구현황 ... 18
• 2절 방사선암줄기세포 관련 국내연구 현황 ... 20
• 3절 방사선암줄기세포 관련 국외연구 현황 ... 20
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 22
• 1절 유방암 줄기세포의 방사선 저항성 획득 기전 규명 ... 22
• 2절 Ras에 의한 EMT 유발 유방암 줄기세포의 방사선 저항성 원인 신호전달 체계분석 ... 30
• 3절 유방암세포의 자가분비 인자들에 의한 줄기화 유지 ... 35
• 4절 p38 kinase에 의한 유방암세포의 EMT 조절 및 방사선 저항성에 미치는 영향 ... 38
• 5절 방사선 반응 EMT 유발 유방암 줄기세포 특이적 마커 및 표적분자 발굴 ... 42
• 6절 약재내성 폐암세포주의 EMT 유발에 의한 줄기화와 방사선 저항성 상관관계 규명 ... 47
• 7절 유방암 세포주의 EMT 유발에 의한 줄기화 영상화 ... 61
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 76
• 1절 연도별 연구목표 및 연구개발목표의 달성도 ... 76
• 2절 관련 분야의 기술발전에의 기여도 ... 77
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 78
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 78
• 제7장 연구시설·장비 현황 ... 78
• 제8장 참고문헌 ... 79
• 방사선기술개발사업(첨단비파괴검사기술개발 분야) 연구계획대비 수행점검 보고서 ... 86
• 1. 연구성과 ... 88
• 2. 계획대비 준수현황 및 미준수 계획에 대한 향후 조치계획 ... 90
• 3. 단위과제별 연구실적 ... 92
• 끝페이지 ... 99