초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
< 최종목표 >
- 연수막 암종증 치료 전후의 뇌척수액 샘플에서 세포외 소체 농도 및 microRNA 발현을 비교 분석하여 표준화가 가능한 치료 반응 지표 (바이오마커) 개발
- 연수막 암전이를 진단하는 뇌척수액 대사체 profile중 targeted MS로 확인-선별하여 confirmed LOME를 구성하여 판별 능력 및 실용화 타당성 검증
< 당해년도 연구개발목표 >
1. 연수막 암종증 환자 중 뇌실-요추 관류 MTX항암 치료를 받은 환자군의 임상자료 수집
2. 비소세포성

□ 연구의 목적 및 내용
< 최종목표 >
- 연수막 암종증 치료 전후의 뇌척수액 샘플에서 세포외 소체 농도 및 microRNA 발현을 비교 분석하여 표준화가 가능한 치료 반응 지표 (바이오마커) 개발
- 연수막 암전이를 진단하는 뇌척수액 대사체 profile중 targeted MS로 확인-선별하여 confirmed LOME를 구성하여 판별 능력 및 실용화 타당성 검증
< 당해년도 연구개발목표 >
1. 연수막 암종증 환자 중 뇌실-요추 관류 MTX항암 치료를 받은 환자군의 임상자료 수집
2. 비소세포성 폐암 세포주에서 miR-21이 MTX resistance에 관여하며 EV를 통해 transfer됨을 증명
3. Targeted MS confirmed LOME의 판별 능력 비교 확인

□ 연구개발성과
1. 연수막 암종증 진단을 위해 수집된 뇌척수액 (n=760)의 임상 양상을 추적하여 26 criteria에 따라 TP/FP/TN/FN을 구분하였음
2. Human Metabolite database (HMDB)에서 CSF metabolites ever-recorded 1,354개를 일일이 CSF LOME와 대조하여 < 100 ppm에서 일치하는 447개의 물질을 선정하고 다시 연관어 검색으로 61개를 선정함. Commercillay available한 37개 물질을 구입하여 LC-MS/MS로 LMI 확인하여 24개의 targeted standard material 선정
3. 코어랩에서 Absolute IDQ 400 kit를 이용하여 LM을 구분하는 8개의 후보물질 발굴함

< 정성적 성과 >
- 연구기간 동안 4개의 파생 논문 출간, 중복사사로 1/2
- 연구기간동안 3개 국제학회 발표
1) Turkey Izmir Neurosurgical Society, 2021-12-04, Turkiye
2) World Federation of Neuro-Oncology Society, 2022-03-24, Seoul, Korea
3) Asian Oncology Society, 2022-06-17, Seoul, Korea

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
희귀 난치암인 연수막 암전이에서 치료 반응의 표준화된 바이오마커 제시로 말기암 환자에서의 불필요한 치료 및 부작용을 줄이면서 치료 영역 확대
- 연수막 암종증 치료 저항성에 대한 연구 활성화 및 치료 반응군에서 새로운 타겟 발굴 가능성 마련
- 뇌척수액 암전이의 진단에 있어 cancer cell activity가 반영된 뇌척수액 대사체 profiling은 형태학적 진단 방법인 세포 도말검사와 조영증강 MRI검사의 위음성/ 위양성 판정의 단점을 상호 보완
- 현재의 표준진단 인 세포 도말 검사의 결과가 위음성인 경우 조기 진단으로 뇌척수액 암전이의 치료를 초기에 시작하여 치료율을 향상시킬 수 있으며, 위양성인 경우 불필요한 craniospinal irradiation을 유보할 수 있어 뇌종양 소아의 정상적인 성장 (spinal bone growth)을 기대할 수 있다.
- confirmed molecule LOME가 기존의 검사방법보다 우월한 경우 표준화하여 새로운 진단법으로 제시한다.

(출처 : 요약문 2p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
Background: Leptomeningeal metastasis (LM) is a fatal complication commonly seen in advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) patients and is caused by the spread of malignant cancer cells to the leptomeninges and cerebrospinal fluid (CSF). An intra-CSF methotrexate (MTX) c

□ Purpose & Contents
Background: Leptomeningeal metastasis (LM) is a fatal complication commonly seen in advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) patients and is caused by the spread of malignant cancer cells to the leptomeninges and cerebrospinal fluid (CSF). An intra-CSF methotrexate (MTX) chemotherapy has been tried to improve prognosis, eventual MTX resistance deters continued chemotherapy. While the biomolecular mechanisms underlying this resistance is not well understood, microRNA-21 (miR-21) were verified to play a role in drug resistance of NSCLC.

□ Results
Previously, authors observed that increased miR-21 expression in CSF of LM patients after intraventricular MTX chemotherapy were associated with poor overall survival (OS), and in this study, we confirmed pretreatment higher miR-21 expression was also poor prognostic in 33 patients with LM from NSCLC. Firstly, we verified that aberrant cellular miR-21 expression was correlated with MTX resistance in NSCLC cell lines and modulation of miR-21 by stable transfection of miR-21 overexpression/ sponge construct result in increase/ decreased MTX-resistance in these cell lines. And also, we observed transfer of miR-21 in extracellular vesicles (EV) from culture media can modulate MTX resistance of recipient cells by luminescence-based miR-21 sensor and PKH26 fluorescent EV staining. At next, we examined EV from CSF of LM patients isolated via ultracentrifugation contained miR-21 and the transfer of CSF-derived EV of LM patients could directly affect proliferation and MTX sensitivity of the recipient NSCLC cell lines by using the above EV staining and miR-21 sensing system. These indicated that high miR-21 could be transferred from cell to cell via EVs, and potentially modulate MTX sensitivity.

□ Expected Contribution
Conclusion: Taken together, CSF-EV miR-21 may be a promising prognostic biomarker as well as a therapeutic target for overcoming MTX resistance in LM treatment

(source : Summary 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 국문 요약문 ... 2
• SUMMARY ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연수막 암종증 치료 반응의 지표 (biomarker) 개발 ... 5
• 2) 연수막 암종증 치료에서 세포외 소체와 마이크로 RNA를 이용한 치료반응 모니터링의 표준화 ... 5
• 3) 비소세포성 폐암 (non-small lung cancer, NSCLC) 연수막 암종증 치료에서 세포외 소체 (EV) 유래 miR-21이 MTX resistance에 관여함을 폐암세포주에서 in vitro 실험으로 규명 ... 5
• 3) CSF LOME candidate molecule의 targeted MS ... 6
• 4) Confirmed metabolome LOME의 연수막 암전이 판별 능력 평가 ... 7
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 1. 비소세포성 폐암 연수막 암종증의 뇌실-요추 관류 항암치료 환자에서 miR-21 발현의 prognostic significance 규명 ... 8
• 2. 비소세포성 폐암 세포주에서 세포외 소체 유래 miR-21이 MTX 감수성이 있고 miR-21 발현 정도가 낮은 수용 세포주에서 MTX 저항성을 유발함을 규명 ... 8
• 3. 비소세포성 폐암 세포주에서 세포외 소체 유래 miR-21이 MTX 감수성이 있고 miR-21 발현 정도가 낮은 수용 세포주에 연수막 암전이 뇌척수액 유래 세포외 소체를 주어 MTX 저항성을 유발함을 규명 ... 8
• 4. 수집된 뇌척수액 세포도말 검사 샘플의 연수막 암종증 치료 전후의 임상자료 분석하여 검사의 참값을 부여한 후 diagnostic accuracy 분석 ... 9
• 5. Targeted MS for discriminative LMI ... 10
• 6. Core lab의 commercially avaialbe Human metabolite kit을 사용한 측정 ... 11
• 3. 연구결과의 중요성 및 활용 방안 ... 12
• 4. 연구수행 달성도 ... 12
• 5. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 13
• 6. 참여연구원 현황 ... 14
• 7. 기타사항 ... 14
• 8. 참고문헌 ... 14
• II. 제1세부과제 ... 17
• 제1세부 최종 보고서 ... 18
• 국문 요약문 ... 19
• SUMMARY ... 20
• 목차 ... 21
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 22
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 23
• 3. 연구결과의 중요성 및 활용 방안 ... 26
• 4. 연구수행 달성도 ... 27
• 5. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 27
• 6. 참여연구원 현황 ... 28
• 7. 기타사항 ... 29
• 8. 참고문헌 ... 30
• II. 제2세부과제 ... 31
• 제2세부 최종 보고서 ... 32
• 국문 요약문 ... 33
• 영문 요약문 ... 34
• 목차 ... 35
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 36
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 38
• 3. 연구결과의 중요성 및 활용 방안 ... 41
• 4. 연구수행 달성도 ... 42
• 5. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 42
• 6. 참여연구원 현황 ... 44
• 7. 기타사항 ... 44
• 8. 참고문헌 ... 45
• 끝페이지 ... 45