초록 ▼

□ 연구개요
유방암에서 암줄기세포는 종양이질성과 치료에 대한 저항성의 원인임. 표준 치료에 반응하는 종양세포뿐만 아니라 암줄기세포를 표적치료를 통해 박멸할 수 있어야 암의 재발/전이를 방지하여 완치를 기대할 수 있음. 본 연구는 임상 기반의 유방암줄기세포 조절 인자 후보군을 발굴하고, 발굴된 후보군을 in vitro 암줄기세포 실험을 통해 타겟들을 검증하여 선별하고, 선별된 타겟에 대해 in vitro 기전 및 기능 연구, in vivo 종양개시 및 전이 능력 등을 평가하여, 유방암줄기세포 치료 표적으로써의 가능성을 검증하고자

□ 연구개요
유방암에서 암줄기세포는 종양이질성과 치료에 대한 저항성의 원인임. 표준 치료에 반응하는 종양세포뿐만 아니라 암줄기세포를 표적치료를 통해 박멸할 수 있어야 암의 재발/전이를 방지하여 완치를 기대할 수 있음. 본 연구는 임상 기반의 유방암줄기세포 조절 인자 후보군을 발굴하고, 발굴된 후보군을 in vitro 암줄기세포 실험을 통해 타겟들을 검증하여 선별하고, 선별된 타겟에 대해 in vitro 기전 및 기능 연구, in vivo 종양개시 및 전이 능력 등을 평가하여, 유방암줄기세포 치료 표적으로써의 가능성을 검증하고자 하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 기 확보된 유방암줄기세포 표적 바이오마커 후보군의 생물정보학 기반 분석 및 in vitro spheres formation assay (암줄기세포 실험)을 통해 후보 바이오마커군 선별하였음
- KM plotter (Kaplan-Meier poltter), GeneExMiner database, systematic review를 통해 치료 반응성, 예후, 임상적 의미 등을 추측하여 임상 적용성이 높은 타겟들을 선별하였음.
- 선별된 후보군들이 유방암줄기세포 조절인자 유무를 확인하기 위하여 타겟 발현 억제 후 in vitro sphere formation (암줄기세포 능력 검증 방법), 유방암줄기세포 표지자 (CD44)의 발현 비교 등을 통해 유방암줄기세포 조절 후보군 선택하였음. 최종적으로 PSMD2, NEK8, Gli/Smo signaling 선별되었음.
2. 선별된 암줄기세포 조절 인자들의 in vitro 기전 및 기능을 검증
- PSMD2, NEK8에 의해 세포의 성장, 이동, 침윤 기능 조절됨. 3D dissemination에도 관여함
- PSMD2와 기존에 알려진 유방암줄기세포마커 (CD44)와 양의 상관관계가 있으며, TGF-b1에 의해 조절되어 EMT 현상을 유도함.
- PSMD2의 발현을 overexpression 시키면 암줄기세포능력이 증가하고, ALDH1A 및 CD44 암줄기세포마커 발현도 증가함.
- PSMD2의 novel mutation 발굴함. mutation 있을 때 WT에 비해 3D invasion이 유의하게 증가함. 드라이버 mutation 가능성 시사
- 정상세포에 PSMD2를 과발현 시켰을 때 luminal 세포의 과도한 증식으로 luminal filling이 일어남.
- meta-analysis분석 및 세포주 스크리닝 결과에서 PSMD2의 발현이 예후가 불량한 삼중음성유방암 subtype에서 가장 높음
- NEK8에 의해 EMT가 유도되고, NEK8의 발현이 down 되었을 때 cell cycle arrest가 유도됨.
- NEK8/beta-catenin signaling 에 의해 암줄기세포를 조절함.
- 유방암줄기세포가 enrich된 세포군락 (spheres)에서 SMO와 Gli1의 발현이 증가함.
- SMO와 Gli1 각각의 억제제에 의해 spheres 형성 능력은 억제되지 않음. 그러나 SMO와 Gli1억제제를 병행치료 하면 spheres 형성 능력 및 암줄기세포 마커 발현이 억제하는 것을 확인함 (synergistic effect).
3. in vivo 종양개시능력 및 전이 능력 평가
- PSMD2 의 발현이 억제 되었을 때 in vivo 종양 개시 능력이 감소하는 것을 확인하였음.
- 4T1 syngeneic 마우스 모델 시스템에서 PSMD2의 발현이 억제되면 종양개시 능력이 감소함.
- NEK8의 발현이 억제 되었을 때 in vivo 종양 형성 및 전이 능력이 감소하는 것을 확인하였음.
4.현재 410명 유방암 환자 TMA에서 PSMD2, CD44, ALDH1A IHC 염색하고 PSMD2 단독 발현 혹은 기존 암줄기세포마커와의 co-expression에 따른 임상예후인자와의 관련성 분석 중

□ 연구개발결과의 중요성
1. 유방암줄기세포를 조절하는 novel 단백질 발굴
- 유방암줄기세포를 조절하는 새로운 단백질 발굴은 유방암의 과학적 난제를 해결할 수 있는 새로운 타겟 제시로 연구적 우위를 가질 수 있음. 세계적 수준의 학문적 성과 가능성 높음
2. 암줄기세포 억제 약물 개발 및 효과적인 치료 기술 확보
- 암의 근간이 되는 암줄기세포를 표적하는 약물 사용은 효율적인 치료 전략을 확보하고 불필요한 치료를 줄여 환자의 복지 증진 및 의료비용 절감 효과를 가져옴
3. 줄기세포 기반 기술 전문가 양성
- 기초 분자생물학, 임상 의학계의 협력으로 세계적으로 다학제적인 훈련을 받은 줄기세포 관련 전문 인력 양성할 것임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 1) 유방암줄기세포를 조절하는 novel 단백질 발굴에 따른 연구적 우위 차지 ... 16
• 2) 암줄기세포 억제 약물개발 및 효과적인 치료기술 확보 ... 17
• 3) 줄기세포 기반 기술 전문가 양성 ... 17
• 4) 임상 기반의 타겟 제시 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 21
• 끝페이지 ... 37