초록 ▼

□ 연구개요
뇌종양은 인체에 발생하는 전체 종양 중 세 번째로 많은 약 10%를 차지하며 소아에서는 20%~40%에 달한다. 글로벌 제약시장에서 항암제는 가장 높은 비율을 차지하고 있으나, 여전히 암 정복이 힘든 이유는 종양 내 이질성과 종양줄기세포의 존재성 때문으로 생각된다. Fubp1은 염색체 1번의 단완에 존재하는 유전자로써, 희소돌기아교세포종에서 공통적으로 돌연변이가 관찰되는 유전자이다. 본 연구에서는 희소돌기아교세포종을 비롯한 각종 신경교종에서 과발현되는 Fubp1의 종양유전자로서의 특성을 규명하고, Fubp1 기능의

□ 연구개요
뇌종양은 인체에 발생하는 전체 종양 중 세 번째로 많은 약 10%를 차지하며 소아에서는 20%~40%에 달한다. 글로벌 제약시장에서 항암제는 가장 높은 비율을 차지하고 있으나, 여전히 암 정복이 힘든 이유는 종양 내 이질성과 종양줄기세포의 존재성 때문으로 생각된다. Fubp1은 염색체 1번의 단완에 존재하는 유전자로써, 희소돌기아교세포종에서 공통적으로 돌연변이가 관찰되는 유전자이다. 본 연구에서는 희소돌기아교세포종을 비롯한 각종 신경교종에서 과발현되는 Fubp1의 종양유전자로서의 특성을 규명하고, Fubp1 기능의 약물학적, 유전학적 억제를 통해 암세포의 사멸 가능성을 타진함으로써 암 진단 및 치료 관련 분야에서의 기반을 다짐과 동시에 기초과학의 임상학적 접근을 시도해보고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
Fubp1은 발암 기능과 항암 기능이 동시에 규명되면서 여전히 그 기능에 있어서 논란이 되는 유전자이다. 본 연구는 Fubp1의 종양유전자로서의 특성을 규명하고, Fubp1의 분자세포생물학적 세부 기전 검증함과 동시에 종양줄기세포를 타깃으로 하는 항암제 개발을 목표로 삼았다. 실제 연구를 진행하면서, 각종 암종 및 줄기세포에서 Fubp1의 발현이 상향 조절되어 있음을 확인하였고, Fubp1 발현을 조절할 수 있는 Crispr/Cas9 시스템을 확립하여 Fubp1의 분자세포생물학적 세부기전을 확립하는 데 성공하였다. Fubp1은 세포 내 대사 과정에서 hexokinase 유전자의 발현양을 높여 lactate 형성을 촉진하여 Akt-mTOR 신호전달 체계를 활성화시키는 데 기여하고 있었으며, 세포 주기 중 G1/S phase에서 발현양이 증가되어 cyclin A 유전자의 발현을 상향 조절함으로써 DNA 합성 과정에 기여하고 있었다. 또한 Fubp1을 억제하는 물질을 스크리닝하여 고농도 vitamin C와 falcarindiol이 stem-like tumor cell의 세포 내 스트레스를 높이거나 Notch 신호전달체계를 억제하여 세포의 사멸 증가 및 항상성 억제에 기여함을 확인하였다. 본 연구를 통해 Fubp1 유전자의 기능을 다각도로 파악하는 데 성공하였고, 하위 타깃 유전자 및 신호 전달 체계도 조사하였으며, stem-like tumor cell의 항상성 억제 및 사멸을 유도하는 물질도 밝혀내어 연구결과의 활용 가능성이 높을 것으로 생각된다.

□ 연구개발결과의 중요성
기존의 항암제 관련 연구는 주로 세포 또는 mouse를 이용하여 세포생물학, 생화학적인 방법으로 특정 유전자의 효능을 분석하는 데에 그쳐, mouse에서 효과가 있다고 하더라도 인간에게는 효과가 없는 약들이 다수 개발되었다. 본 연구는 각종 public dataset을 분석하여 Fubp1의 발현 양상을 파악한 후 Fubp1 유전자의 세부기전에 대한 분자세포단위의 기초연구를 수행함으로써, 암의 진단 및 근본적 치료와 관련된 분야에서 이론적 및 기술적 측면으로 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 종양 줄기세포 억제 활성을 가진 바이오 소재 발굴을 통해 국내 및 해외기관들과의 활발한 학술 교류를 기대할 수 있으며, 이를 통해 국가 바이오 연구의 우수성 및 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 생각된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 가. 뇌종양줄기세포 연구 배경 ... 3
• 나. 암 연구에 있어 Fubp1 유전자 기능 규명의 필요성 ... 3
• 다. 연구의 최종 목표 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 각종 암종에서 Fubp1의 발현 패턴 확인 ... 5
• 나. Fubp1 silencing plasmid 및 세포주 제작 ... 5
• 다. 세포 내 대사 과정에서 Fubp1 기능 연구 ... 6
• 라. 세포 증식 과정에서 Fubp1 세부 기전 연구 ... 6
• 마. 신경줄기세포 및 종양줄기세포에서 vitamin C 기능 연구 ... 7
• 바. Falcarindiol에 의한 종양줄기세포 사멸 연구 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 14
• 끝페이지 ... 20