초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구자는 환자 유래 고등급 교종 생검 조직 내의 암줄기세포 및 새롭게 알려진 종양유래 미세환경간엽세포의 유전자 발현과 후생 유전학적 특징을 확인하는 한편, 다양한 임상학적 특징에 따라 이들의 발현의 차를 비교하고 분석하여 환자의 치료반응 및 생존과 관련있는 임상적 타겟 발굴을 시도하여 대표적 난치암인 고등급 교종의 새로운 표적 물질을 확정하고, 치료 저항성에 대한 기전에 대한 기본 정보를 제공하여 향후 고등급 교종 환자에게 치료 및 진단기술 개발에 기여하는 것을 목표로 함.

연구결과

연구의 목적 및 내용
본 연구자는 환자 유래 고등급 교종 생검 조직 내의 암줄기세포 및 새롭게 알려진 종양유래 미세환경간엽세포의 유전자 발현과 후생 유전학적 특징을 확인하는 한편, 다양한 임상학적 특징에 따라 이들의 발현의 차를 비교하고 분석하여 환자의 치료반응 및 생존과 관련있는 임상적 타겟 발굴을 시도하여 대표적 난치암인 고등급 교종의 새로운 표적 물질을 확정하고, 치료 저항성에 대한 기전에 대한 기본 정보를 제공하여 향후 고등급 교종 환자에게 치료 및 진단기술 개발에 기여하는 것을 목표로 함.

연구결과
‣ 총 47개의 glioma tumorsphere와 30개의 glioma tissue에 대해 ilumina microarray를 통하여 gene expression array에 대한 clustering을 시행하였으며, unsupervised hierarchical clustering을 수행함. 증가된 샘플로 확인한 결과 glioma tumorsphere의 경우 3개의 cluster로 구분할 수 있음을 확인하였는데, 이것은 NMF clustering을 통해서 나타난 결과와 유사하여, cophenhetric coefficient가 극대화된 k=4으로 나뉜 결과를 반영한다고 해석할 수 있었다. 또한 증가된 샘플 수로 관찰하였을 때, tumor tissue는 3개의 그룹으로 구분되었음. 따라서 충분한 수의 glioma tumor sphere로 판단한 결과로 미루어 glioma tumor sphere의 경우 heterogenous 한 expression profile을 보이는 것으로 사료되며, 이는 glioma tumor sphere가 종양 발생과 치료 저항성, 재발의 주요한 인자임을 고려할 때, 이들의 expression subtype이 종양의 biological behavior에 미치는 영향을 추후 고려해야할 것으로 사료된다.
‣ 샘플을 기반으로 ssGSEA를 통하여 예측하여 얻은 종양-종양유래암줄기세포의 경우 분자아형이 일부 샘플은 일치하게, 일부샘플은 일치하지 않게 비특이 적으로 나타났음. 이러한 결과는 기본적으로 종양유래 암줄기세포가 모종양의 분자유전학적 아형을 완벽하게 대변하지 못함을 시사함을 나타내고 이는 종양의 불균질성과 깊이 관계 있을 수 있음을 시사함. 또한, 이러한 불균질성이 치료 실패의 원인으로 해석할 수 있음을 시사할 수 있음. 또한, mismatching sample에서 clinical/biological behavior의 차이가 있을 수 있음을 고려하여 이에 따른 탐색이 필요 할 것으로 사료됨.
‣ invasion assay를 tumorsphere의 collagen matrix 에서의 invasiveness를 평가하였음. 종양의 invasiveness는 각 tumorsphere에서 상이하게 나타났으며, 특별히 classical/mesenchymal type에서 invasiveness가 뚜렷한 data를 얻음.

연구결과의 활용계획
본 연구과제에서는 마이크로 어레이 실험의 단가 절약을 위하여 외주기관에 어레이실험의 위탁을 진행하지 않고, 연구그룹에서 직접 어레이를 시행하고 분석 파이프 라인을 구축하였음. 이는 어레이실험을 포함한 차후 시행할 next generation sequencing 시의 sample quality control부터, transcriptome analysis에 대한 기본적인 R/python based pipeline의 구축과 이에 사용되는 하드웨어적 환경을 조성했음을 의미함. 현재 primary data process가 완료된 상태로, 가능한 많은 수의 샘플을 확보하여 분석을 진행하는 것이 제한된 숫자에서 연구결과의 신뢰성을 높이게 되어 데이터 분석은 연구 종료기간이후로도 추가적으로 이루어질 것으로 생각함.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
We investigated gene expression and epigenetic characteristics of cancer stem cells and newly known tumor-derived microenvironmental mesenchymal cells in patient-derived high-grade glioblastoma tissues and compared the differences in their expression according to various clinical

Purpose&contents
We investigated gene expression and epigenetic characteristics of cancer stem cells and newly known tumor-derived microenvironmental mesenchymal cells in patient-derived high-grade glioblastoma tissues and compared the differences in their expression according to various clinical features The aim of this study was to determine the new target substance of high grade glioma and to provide basic information on the mechanism of resistance to treatment. To contribute to the development of therapeutic and diagnostic technologies.

Result
‣ Clustering of gene expression array was performed through ilumina microarray for 47 glioma tumorsphere and 30 glioma tissues, and unsupervised hierarchical clustering was performed. As a result of the increased sample size, it was confirmed that the glioma tumorsphere could be divided into three clusters, which is similar to the result obtained by NMF clustering, which can be interpreted as reflecting the result of dividing the cophenhetric coefficient into maximized k = 4 . When observed with an increased number of samples, the tumor tissue was divided into three groups. The glioma tumor sphere has a heterogenous expression profile. Given that the glioma tumor sphere is a major factor in tumor development, resistance to therapy, and recurrence, the expression subtype The effect on the biological behavior of these tumors should be considered in future.
‣ In the case of tumor-tumor derived stem cells derived from ssGSEA based on the samples, some of the molecular subtypes are consistent with some samples, and some samples are non-specific. These results suggest that tumor stem cells from baseline suggest that the molecular genetic subtype of tumor can not be completely represented, suggesting that this may be related to the heterogeneity of the tumor. In addition, this heterogeneity may be interpreted as the cause of treatment failure. Also, it is considered that there should be a difference between clinical / biological behavior in mismatching sample.
‣ Invasion assay of tumorsphere in the collagen matrix was evaluated. The invasiveness of the tumor was different in each tumor, especially in the classical / mesenchymal type.

Expected Contribution
In this research project, we did not carry out the consignment of the array experiment to the outsourcing organization in order to save the cost of the microarray experiment. This means that we have created a basic R / python based pipeline for transcriptome analysis and a hardware environment for it, from the sample quality control in the next generation sequencing to be performed later including the array experiment. As the current primary data process is completed and the number of samples is getting as much as possible, it is expected that data analysis will be done further after the end of the study period because the reliability of the research results is increased by a limited number.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 12
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 13
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 14
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 15
• 8. 참고문헌 ... 15
• 9. 연구성과 ... 16
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 17
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 17
• 12. 기타사항 ... 17
• 별첨1. 대 표 연 구 성 과 ... 18
• 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 31
• 끝페이지 ... 39