보고서 정보
주관연구기관 |
이화여자대학교 Ewha Womans University |
연구책임자 |
이지희
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2018-07 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO202000007422 |
과제고유번호 |
1711043358 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2020-09-19
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키워드 |
사멸세포 인식 및 포식.암상피세포 간엽전환.암전이.대식세포.3D 기질 배양 체계.생쥐 폐암 전이 모델.Efferocytosis.EMT.Metastasis.macrophages.PPARγ.PTEN.3D culture system.lung cancer metastasis mice model.
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초록
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❏ 연구의 목적 및 내용
암 전이에 있어 일련의 병태적 과정인 암세포 간엽 유사세포 전환(EMT), 줄기유사세포 전환, 암세포 이동 및 침윤, 전이에 미치는 사멸세포의 인식 및 포식 작용(efferocytosis)의 역할과 기전을 in vitro 공동 배양 및 3D 기질 배양 체계와 생쥐 폐암전이 모델을 활용하여 규명하였음. 본 연구를 통해 efferocytosis-의존적 PPARγ/PTEN 경로 및 내인성 활성 물질을 규명함으로써 항-EMT 및 전이 과정 억제 효과를 극대화시키는 새로운 면역요법, 표적요법, 유전자 요법 및
❏ 연구의 목적 및 내용
암 전이에 있어 일련의 병태적 과정인 암세포 간엽 유사세포 전환(EMT), 줄기유사세포 전환, 암세포 이동 및 침윤, 전이에 미치는 사멸세포의 인식 및 포식 작용(efferocytosis)의 역할과 기전을 in vitro 공동 배양 및 3D 기질 배양 체계와 생쥐 폐암전이 모델을 활용하여 규명하였음. 본 연구를 통해 efferocytosis-의존적 PPARγ/PTEN 경로 및 내인성 활성 물질을 규명함으로써 항-EMT 및 전이 과정 억제 효과를 극대화시키는 새로운 면역요법, 표적요법, 유전자 요법 및 내인성 암전이 억제 기전 활성화 전략을 제시하였음.
❏ 연구결과
□ RAW 세포, BMDM 또는 M2-유사 대식세포에 다양한 사멸화 암세포를 공동배양 후 얻은 조건화 배양액을 각각의 암세포에 투여시 TGF-β1에 의해 유도되는 EMT 작용을 억제함.
- EMT 작용에 미치는 효과를 규명하기위하여 암상피세포의 형태학적 연구, EMT 마커의 mRNA 및 단백질 발현 분석, EMT 마커 발현을 조절하는 전사인자들의 발현을 분석함.
□ 대식세포/암세포 조건화 배양액은 TGF-β1에 의해 유도되는 암세포의 줄기세포 유사형태로 변형 역시 억제함.
□ 사멸화 암세포를 암세포와 공동 배양 후 얻은 배양액 또는 직접적으로 사멸화세포를 암세포에 투여시 항 EMT 효과가 나타나지 않음.
□ Efferocytosis 매개 상피 암세포의 간엽 전환 및 암 줄기-유사세포 전환에 미치는 분자적 기전을 규명함.
- 대식세포 및 암상피세포에서 PPARγ/PTEN 발현이 증가됨을 규명하고, 암세포에서 조건화 배양 액 투여후 TGF-β1에 의해 유도되는 Akt 인산화를 억제함.
- PPARγ siRNA, 또는 억제제 GW9662를 대식세포에 전처리하여 PPARγ-의존적인 PTEN 발현을 규명함.
- PTEN 발현 뿐 아니라, PTEN 단백질이 exosome 형태로 분비되고 암세포에 유입됨. 암세포내 PTEN 양 증가와 더불어 Akt 활성화이 억제됨.
- 사멸화 암세포에 노출된 대식세포에서 PPARγ 리간드인 15-HETE, lipoxin A4, 15d-PGJ2 생성이 증가됨을 규명함.
- 관련된 활성물질의 억제제 또는 siRNA를 이용하여 이들 리간드의 생성 억제시 대식세포에서 PPARγ 발현 및 활동도가 억제 되지못함.
- PPARγ 활성 억제시 조건화 배양액에 의한 항-EMT 효과가 억제됨을 밝힘
❏ 연구결과의 활용계획
○ 암 세포의 EMT, 줄기세포 전환, 이동, 침윤과 전이에 미치는 efferocytosis의 새로운 역할 및 기전을 세계 최초로 규명함
○ 구축한 3D 배양 체계 및 in vivo 폐암 전이 모델을 사용하여 항암 및 암전이 억제 약물의 치료 효과 및 약물내성 연구에 응용함.
○ 사멸화 세포를 이용하여 폐암을 비롯한 다양한 악성 암 발생 및 전이 과정을 예방하고 약물 내성을 회피하는 새로운 세포치료 개념의 치료 전략을 제시함.
○ 자가 사멸세포를 이용한 새로운 세포 치료법 또는 사멸세포 유사체를 활용한 전임상시험 단계의 연구 활성화가 이루어져 국내․외 항-전이 치료제 개발로 연결이 가능함.
○ 항-암전이 효과의 기전 연구를 통해, 새로운 개념의 표적 및 면역요법제가 개발되어 글로벌 항암제 마켓에서 활용될 가능성이 높음.
(출처 : 연구결과 요약문 4p)
Abstract
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❏ Purpose& contents
This project studies the role and mechanisms of recognition and phagocytosis of apoptotic tumor cells (efferocytosis) in the pathogenetic progress for cancer metastasis, including epithelial-mesenchymal transition (EMT) in cancer epithelial cells, cancer stem-like cell transit
❏ Purpose& contents
This project studies the role and mechanisms of recognition and phagocytosis of apoptotic tumor cells (efferocytosis) in the pathogenetic progress for cancer metastasis, including epithelial-mesenchymal transition (EMT) in cancer epithelial cells, cancer stem-like cell transition, migration, invasion, and metastasis, using in vitro co-culture system, 3-D stromal culture, and a mouse model of lung adenocarcinoma metastasis. The novel immune and gene therapy and the therapeutic strategy activating endogenous anti-cancer mechanisms will be approached by determining efferocytosis-dependent PPARγ/PTEN signaling pathways, and endogenous active mediators.
❏ Result
□ Interaction of macrophages and apoptotic cancer cells inhibits TGF-β1-induced EMT process in cancer cells.
- The condition medium (CM) from macrophages exposed to various types of cancer cells inhibited TGFβ-1-induced EMT in the corresponding cancer cells, based on morphologic cellular alteration, EMT marker expression profiles at mRNA and the protein levels, and induction of EMT-regulating transcription factors, such as Snail1/2, Zeb1/2, and Twist1.
- in addition to RAW cells, interaction of BMDM, and IL-4 derived M2-like BMDM and apoptotic 344SQ (ApoSQ) or A549 cells (ApoA) showed similar anti-EMT effects.
- The CM from RAW cells exposed to ApoSQ cells partially blocked Smad-independent TGF-β1 signaling, including the p38 MAP kinase and Akt pathways, in 344SQ cells
- ApoSQ-exposed CM partially blocked TGF-β1-induced cancer stem-like cell surface markers at gene levels.
□ Molecular mechanism of efferocytosis-mediated anti-EMT effects was determined.
- PPARγ-dependent PTEN mRNA and protein production was enhanced in macrophages exposed to apoptotic cancer cells
- Enhanced PTEN protein by ApoSQ cell-induced PPARγ activity in macrophages was secreted in exosomes
- Entered PTEN into the recipient 344SQ cells inhibited Akt phosphorylation.
- Inhibition of PPARγ activity in RAW cells by GW9662 reversed the anti-EMT effect by the CM.
- Production of the PPARγ ligands, such as 15-HETE, lipoxin A4 and 15d-PGJ2 were enhanced in the ApoSQ-exposed CM.
- Inhibition of these ligands by 15-lipoxygenase inhibitor or siRNA of lipocalin-type PGD synthase had no effect on APoSQ-induced PPARγ and PTEN mRNA expression in RAW cells.
❏ Expected Contribution
○ Determination of novel role and mechanisms of efferocytosis for inhibition of EMT, stemness, migration, invation, and metastasis of cancer cells
○ Application of developed 3D culture system and in vivo models to studies for anti-cancer progress and metastasis process
○ Propose of novel cell therapy and strategy to prevent cancer cell progression and metastasis and evade drug resistance using apoptotic cancer cells.
○ Activation of preclinical studies using self apoptotic cells and apoptotic cell mimetics
○ Bringing to anti-cancer markets via development of novel target markers and immune therapy
(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 ... 13
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 14
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 25
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 28
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 28
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 30
- 8. 참고문헌 ... 30
- 9. 연구성과 ... 33
- 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 38
- 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 39
- 12. 기타사항 ... 41
- 별첨1. 대 표 연 구 실 적 ... 42
- 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 51
- 끝페이지 ... 59
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