초록 ▼

연구개발사업의 목적
본 연구의 최종목적은 다양한 분자세포생물학적 기법과 동물실험을 통하여 골전이성 고형암에서 IL-7Rα의 역할을 규명하며, 나아가 고형암의 원격전이를 막을 수 있는 새로운 개념의 암전이 억제제를 탐색하는 토대를 마련하고자 함

연구개발사업의 연구방법
▶ 골종양학적 관점에서 세포기반실험(cell-based assay)을 통하여 IL-7Rα를 통한 골전이 기전을 규명하기 위하여, IL-7Rα를 과발현 또는 억제한 골전이성 암세포주를 확립한 후 IL-7Rα를 통한 골전이 암세포의 특성(증식능 및 생

연구개발사업의 목적
본 연구의 최종목적은 다양한 분자세포생물학적 기법과 동물실험을 통하여 골전이성 고형암에서 IL-7Rα의 역할을 규명하며, 나아가 고형암의 원격전이를 막을 수 있는 새로운 개념의 암전이 억제제를 탐색하는 토대를 마련하고자 함

연구개발사업의 연구방법
▶ 골종양학적 관점에서 세포기반실험(cell-based assay)을 통하여 IL-7Rα를 통한 골전이 기전을 규명하기 위하여, IL-7Rα를 과발현 또는 억제한 골전이성 암세포주를 확립한 후 IL-7Rα를 통한 골전이 암세포의 특성(증식능 및 생존능, 부착능, 침투능)을 규명하였음. 더불어, 암젠에서 개발중인 IL-7Rα 중화항체 및 IL-7Rα 하위신호전달억제제(Jak inhibitor)를 이용하여 IL-7Rα를 통한 골전이 기전을 규명하였음
▶ 골전이암 동물모델을 이용하여 IL-7Rα를 통한 골전이 기전을 규명함. 전립선암 세포주에 발광물질(luciferase)을 삽입한 후 골전이성 암세포주를 면역억제동물에 주입하여 골전이암 동물모델을 확립한 후, 동물모델에서 해부학·분자영상학·조직학·세포학적인 실험방법을 통하여 IL-7Rα를 통한 골전이 정도를 평가하고 기전을 규명하였음. 더불어 골전이된 실험동물의 각 장기에서 분리한 암세포의 특성을 비교 분석하였음.
▶ 전립선 암환자의 TCGA 결과를 통해 암조직의 IL-7Rα 및 IL-7 발현정도를 검토하였고, 암조직에서 IL-7Rα 및 IL-7 발현이 높을 때 증가하는 유전자를 함께 탐색함

연구개발사업의 연구결과
▶ 전립선암세포주 중 골전이가 가능한 PC-3에서 IL-7Rα 발현이 높은 것을 확인하였고, 세포기반 실험(cell-based assay)을 이용하여 IL-7 처리 후 IL-7-IL-7Rα 신호전달계를 통해 암세포의 특성(증식능 및 생존능, 부착능, 침투능)이 나타남을 규명하였음. 정확한 기전풀이를 위하여, IL-7Rα를 과발현주와 억제주를 확립한 후 전이성 암세포의 특성(증식능 및 생존능, 부착능, 침투능)을 확인하였고, 암젠에서 개발 중인 IL-7Rα 중화항체 및 IL-7Rα 하위신호전달억제제(Jak inhibitor)를 이용하여 IL-7Rα를 통해 암전이를 막을 수 있음을 검증하였음
▶ 골전이암 동물모델을 이용하여 IL-7Rα를 통한 골전이 정도를 검증하기 위해, 전립선암 세포주에 발광물질(luciferase)을 삽입한 후 골전이성 암세포주를 면역억제동물에 주입하여 골전이암 동물모델을 확립한 후, IL-7Rα를 통한 골전이 정도가 증가함을 평가하고 기전을 규명하였음. 더불어 골전이 된 실험동물의 각 장기에서 분리한 암세포의 특성을 비교 분석하여, 암세포의 전이 특성이 암줄기세포임을 함께 규명하였음
▶ TCGA 자료를 이용하여 암조직에서 IL-7과 IL-7Rα 발현이 양의 관계임을 증명하였고, 암조직에서 IL-7과 IL-7Rα의 발현이 높은 경우 상피간엽이행(EMT, epithelial to mesenchymal transition) 관련 유전자의 발현이 증가함을 확인함. 단백질 수준에서도 IL-7-IL-7Rα 신호전달계를 통해 IL-7처리 후 암줄기세포의 형성이 증가함을 확인하였음. EMT 관련 단백질의 발현도 증가했으며, 암젠 중화항체에 의해 암줄기세포의 형성이 감소될 뿐만 아니라 관련신호전달계 역시 감소함을 증명하였음
▶ 본 연구를 통해 IL-7-IL-7Rα 신호전달계 기반의 암전이 억제가 가능함을 밝힘

(출처 : 요약문 3P)

Abstract ▼

Purpose of this project
The ultimate goal of this study is to identify the role of IL-7Rα in bone metastatic solid tumors through various molecular cellular and biological techniques and animal experiments. Finally we will lay the foundations for a novel concept of cancer metastasis inhibitors th

Purpose of this project
The ultimate goal of this study is to identify the role of IL-7Rα in bone metastatic solid tumors through various molecular cellular and biological techniques and animal experiments. Finally we will lay the foundations for a novel concept of cancer metastasis inhibitors that can prevent the distant metastasis of solid tumors.

Research method of this project
▶ In order to elucidate the mechanism of bone turnover through IL-7Rα through cell-based assay from a bone oncology of viewpoint, we established a bone metastatic cancer cell line over-expressing (IL-7ROE) or inhibiting IL-7Rα (shIL-7R). The characteristics of this cancer cells (proliferation and viability, adhesion ability, permeability) were identified. In addition, IL-7Rα neutralizing antibody which is developing in Amgen and IL-7Rα signaling inhibitor (Jak inhibitor) were evaluated and identify the mechanism of bone metastasis through IL-7Rα.
▶ Bone metastasis via IL-7Rα was also evaluated using a bone metastasis animal model. After injecting PC-3-luciferase (PC-3-luc) into heart of immunosuppressed animals to establish a bone cancer animal model, we assessed the degree of bone turnover through IL-7Rα by anatomical, molecular imaging, histological, and molecular manner. In addition, the characteristics of cancer cells which was isolated from each organs (including primary site as well as distant site) of bone metastasis animal model was analyzed to confirm that the metastatic characteristics.
▶ Investigation of IL-7Rα and IL-7 expression level in cancer tissues has a positive correlation on analyzing TCGA database. We also confirm the candidated genes which are increased when the increase of IL-7Rα and IL-7 expression in cancer tissues.

Research result of this project
▶ The expression of IL-7Rα was high in PC-3 cell-line which was found in patient of bone metastasis. PC-3 cell showed the metastastic characteristics (proliferation and viability, adherence, permeability) of cancer cells after IL-7 treatment. To elucidate its mechanism, metastastic characteristics was confirmed again after IL-7Rα over-expressed cell(IL-7ROE) and null-expressed cell IL-7Rα(shIL-7R) were established. We have demonstrated that IL-7Rα neutralization antibody (which are under development in Amgen) and IL-7Rα sub-signaling inhibitor (Jak inhibitor) can prevent metastasis through IL-7Rα.
▶ In order to verify the degree of bone metastasis through IL-7Rα using a bone cancer animal model, IL-7Rα-induced bone metastasis was found after injecting PC-3-luciferase (PC-3-luc). In addition, the characteristics of cancer cells which was isolated from each organs (including primary site as well as distant site) of bone metastasis animal model was analyzed to confirm that the metastatic characteristics of cancer cells were cancer stem cells (CSC).
▶ We also found that IL-7 and IL-7Rα expression were positively correlated in cancer tissues using TCGA database. In cases of high expression of IL-7 and IL-7Rα in cancer tissues, epithelial to mesenchymal transition (EMT) related genes were increased. At the protein level, EMT proteins was increased after IL-7 treatment. And the formation of sphere in cancer cells were increased after IL-7 treatment. Finally Amgen neutralized antibody inhibited CSC formation.
▶This study shows that it is possible to inhibit metastasis based on the IL-7-IL-7Rα signaling.

(출처 : Project Summary 4P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구개발사업 최종연구개발결과보고서 요약문 ... 3
• Project Summary ... 4
• 1. 연구과제의 최종 연구개발 목표 ... 5
• 1-1. 연구배경 및 필요성 ... 5
• 1-2. 연구가설 ... 10
• 1-3. 연구범위 ... 11
• 2. 연구과제의 연구대상 및 방법 ... 12
• 3. 연구과제의 연구개발결과 ... 17
• 4. 연구과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 35
• 5. 연구과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 37
• 6. 연구과제의 활용계획 ... 41
• 7. 참고문헌 ... 41
• 8. 첨부서류 ... 46
• 끝페이지 ... 48