초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 총 연구기간이 1년간으로 짧은 연구기간동안 목표대비 충분한 결과를 얻었음. 즉, 톡소포자충 유래 GRA16 단백질의 암세포 내 텔로미어/텔로머라제 활성에 미치는 영향과 그 조절 기전을 탐구함으로써 직접적인 암세포 노쇠와 세포사를 조절하는 GRA16의 작용기전 중 지금까지 밝혀진 바 없는 텔로미어 길이 및 텔로머라제 활성을 억제하는 핵심 기전 발굴을 주요 목표로 하며, 암세포에서 활성화되어 있는 텔로머라제 타깃 항암후보 물질로써 GRA16의 새로운 가능성을 제시하였음.

□ 연구 목표대비 연구결

□ 연구개요
본 연구는 총 연구기간이 1년간으로 짧은 연구기간동안 목표대비 충분한 결과를 얻었음. 즉, 톡소포자충 유래 GRA16 단백질의 암세포 내 텔로미어/텔로머라제 활성에 미치는 영향과 그 조절 기전을 탐구함으로써 직접적인 암세포 노쇠와 세포사를 조절하는 GRA16의 작용기전 중 지금까지 밝혀진 바 없는 텔로미어 길이 및 텔로머라제 활성을 억제하는 핵심 기전 발굴을 주요 목표로 하며, 암세포에서 활성화되어 있는 텔로머라제 타깃 항암후보 물질로써 GRA16의 새로운 가능성을 제시하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
1단계로 GRA16 작용에 따른 암세포 내 텔로머라제/텔로미어 조절인자 분석을 목표로 GRA16 발현 대장암 세포주 (HCT116)를 제작한 후 GRA16의 지속적인 발현에 따른 텔로미어 및 텔로머라제 핵심 조절인자의 발현을 분석한 결과, GRA16의 발현 및 작용으로 텔로머라제 (hTERT) 발현을 증가시키는 전사인자 (E2F1, c-Myc,SP-1, CTCF, β-Catenin)의 발현이 억제되고, 발현을 억제하는 전사인자 (P53, HIF-2α, MAD1)의 발현이 증가하였음. 또한 hTERT의 활성인자 (AKT, STAT3, NF-κB)의 발현 (인산화) 감소를 확인하였음. 텔로머라제의 작용을 돕는 shelterin complex 인자의 경우, GRA16 작용으로 발현이 억제되는 것을 확인하였음. 또한 세포 내 텔로미어 길이가 GRA16 발현으로 짧아진 것을 확인하였음.
2단계로 GRA16 작용에 따른 암세포 노쇠/사멸 지표 분석을 목표로 DNA 손상 및 세포 노쇠 지표 인자인 γ-H2A.X의 형광 발현과 세포 핵 크기 측정 결과, GRA16의 작용으로 γ-H2A.X 발현 증가와 세포핵 크기 증가가 나타났음. 또한 텔로머라제 효소 활성을 측정한 결과, GRA16의 작용으로 텔로머라제 효소 활성이 감소하였음.
3단계로 암세포 내 텔로머라제 활성 변화에 따른 암세포 세포주기 및 세포사멸 분석을 목표로 유세포분석 (FACS)를 통해 세포 그룹별 세포주기와 세포사멸을 측정한 결과, GRA16 발현으로 세포주기 억제와 세포사멸이 증가함을 확인하였음.
4단계로 GRA16 작용 핵심인자 저해를 통한 hTERT 조절의 주축 기전 탐색을 목표로 GRA16 작용 기전의 핵심인자인 PTEN 또는 PP2A 억제 시 텔로미어/텔로머라제 조절에 영향을 미치는 중요인자의 발현 변화를 분석한 결과, GRA16의 작용으로 인해 억제된 텔로미어/텔로머라제 활성인자의 발현이 PTEN 억제 시 다시 증가하였음. 이에 반해 PP2A 억제의 경우 텔로미어/텔로머라제 활성인자의 발현 변화를 보이지 않았음. 이를 통해 hTERT 조절 기전에 대해 GRA16의 2가지 기전 중 PTEN의 안정화를 통해 hTERT 전자인자 억제와 텔로머라제 활성을 억제할 수 있음을 확인하였음.
본 연구진은 이번 연구 수행을 통해 각 단계별 목표를 달성한 연구 결과를 얻음으로 써 텔로머라제 타깃 항암후보 물질로써 톡소포자충 유래 GRA16 단백질의 새로운 가능성을 제시하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구 수행을 통해 지금까지 밝혀진 바 없는 톡소포자충 유래 GRA16의 항암 표적 기전 연구에 있어 텔로머라제/텔로미어를 표적으로 하는 새로운 역할을 규명함으로써 학술적 성과를 얻었음. 또한 선행연구를 통해 간암 및 폐암 세포에서 GRA16이 암세포의 증식을 억제하는 효과를 최초로 규명함으로써 새로운 암세포 치료 물질 후보로써 그 가능성을 확인함과 동시에 이번 연구 결과를 기반으로 추후 특허 출원을 통한 암 표적 치료 단백질의 실용화를 기대해 볼 수 있음. 본 연구진은 암세포 표적치료를 위한 후보물질 개발에 있어 원충으로부터 유래된 bio-material를 새롭게 발굴하는 측면에서 이번 연구 결과에 대한 중요도 및 기대 효과가 크며, 향후 바이오산업 분야에서 기초 지견을 제시할 수 있다는 점에서 발전 가능성이 높음. 현재까지 텔로머라제/텔로미어를 표적으로 하는 임상단계 진출 암 치료 후보물질이 없는 가운데 GRA16을 활용한 새로운 병태생리적 기전을 발굴한다는 점에서 본 연구 결과의 가치와 성과적 기대 효과가 크며, 새로운 항암 후보 물질로써의 역할과 함께 현재 상용중인 항암제와의 병용을 통한 시너지 효과 또한 기대해 볼 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 본 연구개발의 목적 ... 4
• 1-2. 본 연구개발의 필요성 ... 4
• 1-3. 본 연구개발의 최종 목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2-1. (1단계) GRA16 작용에 따른 암세포 내 텔로머라제/텔로미어 조절인자 분석 ... 6
• 2-2. (2단계) GRA16 작용에 따른 암세포 노쇠/사멸 지표 및 텔로머라제 활성과 텔로미어 길이 분석 ... 6
• 2-3. (3단계) 암세포 내 텔로머라제 활성 변화에 따른 암세포 세포주기 및 세포사멸 분석 ... 6
• 2-4. (4단계) 저해제를 활용한 텔로머라제 활성 조절에 핵심적 역할을 하는 GRA16 작용기전 확립 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 4-1. 다양한 항암 기전 연구 및 치료제 개발에도 불구하고 암 발생률은 매년 증가하고 있기 때문에 이번 연구 성과는 새로운 항암치료제 개발에 기여할 수 있음 ... 12
• 4-2. 기생충을 활용한 기존의 항암효과 및 기전 연구와 차별화된 새로운 접근 전략 확립 ... 13
• 4-3. 텔로머라제/텔로미어를 표적으로 하는 새로운 항암 후보 물질로써의 활용 가능성 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 5-1. 톡소포자충 유래 GRA16 단백질의 대장암세포 사멸을 유도하는 새로운 기전 규명 ... 13
• 5-2. 기존의 항암제의 부작용 및 한계점을 보완할 수 있는 GRA16의 병용을 통해 항암효과 증대를 목표로 새로운 암 치료제 또는 항암 보조제 개발에 본 과제에서 얻은 결과가 미래 활용될 수 있게 됨 ... 14
• 5-3. GRA16 활용 극대화를 위한 암종류별 생물정보학 기반 핵심 인자 발현 맵 (Map) 구축 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 19