초록 ▼

□ 연구개요
본 연구팀은 뇌전이에 유리한 미세환경(‘soil’)을 구축하는 요소 중 primary tumor 유래 EV의 기능에 주목하였음. EV는 세포에서 분비되는 작은 vesicle로서 세포 내의 유전자 및 단백질을 원거리의 다양한 표적 장기에 안정적으로 전달함으로써 세포/장기의 메신저 기능을 한다고 알려져 있음. 특히 EV가 초기 암전이에 유리한 미세환경을 구축한다는 흥미로운 연구결과들이 제시되면서 EV의 역할이 강조되고 있으나 BBB 주변의 미세환경을 어떻게 변화시키는지에 대한 연구는 오직 유방암에서만 진행되었고, 아직

□ 연구개요
본 연구팀은 뇌전이에 유리한 미세환경(‘soil’)을 구축하는 요소 중 primary tumor 유래 EV의 기능에 주목하였음. EV는 세포에서 분비되는 작은 vesicle로서 세포 내의 유전자 및 단백질을 원거리의 다양한 표적 장기에 안정적으로 전달함으로써 세포/장기의 메신저 기능을 한다고 알려져 있음. 특히 EV가 초기 암전이에 유리한 미세환경을 구축한다는 흥미로운 연구결과들이 제시되면서 EV의 역할이 강조되고 있으나 BBB 주변의 미세환경을 어떻게 변화시키는지에 대한 연구는 오직 유방암에서만 진행되었고, 아직 단편적이며 부족함. 본 연구과제를 통해 폐암 EV가 BBB에 미칠 영향을 규명함으로써 폐암 뇌전이 연구의 지평을 넓히고 새로운 연구방향을 제시하고자 한다. 이를 규명하기 위한 생체모방 플랫폼으로써 BBB-on-a-chip을 이용하여, EV가 뇌전이 발생 전 BBB 미세환경에 미치는 영향을 다각도로 연구하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
1.연구 최종 목표
: 뇌혈관장벽 모사 장기칩(blood brain barrier;BBB-on-a-chip)을 이용하여 폐암 원발 종양(primary tumor)에서 분비되는 세포외소낭(extracellular vesicle;EV)이 BBB 미세환경에 미치는 영향을 규명함으로써 최종목표를 모두 달성하였음.
2.연구 세부 목표:
1) BM+EV가 BBB의 장벽 수준에 미치는 영향 연구
: BM+EV는 BBB 내피세포의 basal side에서만 작용하여 BBB의 장벽기능을 저하시킴. 따라서 뇌전이암은 EV를 매개로 하여 뇌혈관을 leaky하게 변화함을 규명함으로써 100% 달성함
2) BM+EV가 BBB를 통과하는 효율 비교 연구
: 폐암 유래 BM+와 BM-EV 모두 BBB 통과된 양이 미검출될 정도로 통과 효율이 낮으며 유방암 유래 BM+EV, BM-EV에서 보이는 경향과 다른 점을 확인함으로써 100% 달성함.
3) BM+EV가 astrocyte 활성화에 미치는 영향을 STAT3를 중심으로 연구
: 뇌전이 폐암인 BM+EV은 astrocyte의 STAT3를 활성화시킴으로써 뇌전이암의 colonization을 강화시킴을 규명함으로써 목표를 100% 달성함.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구내용은 미세유체 BBB-on-a-chip을 이용하여 폐암 EV가 BBB 미세환경 미치는 영향에 대해 연구하는 최초의 연구로서, 뇌전이 관련 EV의 작용기전을 규명할 뿐만 아니라 이와 관련된 핵심 매커니즘을 제시함. 1년간의 연구를 통해 축적된 데이터는 폐암 EV가 뇌전이에 미치는 영향을 규명하는 데 그치지 않고 혈액 내 순환하는 EV로부터 뇌전이를 예측하는 바이오마커로 활용하는 연구의 바탕이 될 수 있을 것으로 판단됨. 또한 작용기전에 따라 해당 EV의 기능을 억제하는 예방/치료법을 제안하기 위한 기반 연구로 가치가 있을 것으로 기대함. 또한 생체칩 기술을 이용해 과학적 난제를 해결하는 응용 연구로서 새로운 발전 방향 및 가능성을 제시할 것으로 기대함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 최종목표 ... 4
• 2) 연구의 내용 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) BBB-on-a-chip 제작 ... 6
• 2) 폐암세포 EV 추출 및 특성화 ... 6
• 3) 폐암 EV의 BBB 통과효율 분석 ... 7
• 4) 폐암 EV가 BBB 장벽에 미치는 영향 분석 ... 8
• 5) BM+가 astrocyte에 미치는 영향 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 13
• 끝페이지 ... 16