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연구개요
스마트 데이터마이닝 기술과 siRNA 초고속 스크리닝 기술로 이루어진 플랫폼 인프라를 고도화하고, 이룰 활용하여 항암 내성을 극복할 수 있는 합성치사성 타겟-바이오마커 조합을 발굴하고 실용화를 위한 기초 검증 데이터 확보를 목표로 함
1) 암 오믹스 데이터마이닝을 위한 스마트 알고리즘 고도화 및 이를 구현한 소프트웨어 (Q-omics, http://qomics.sookmyung.ac.kr) 의 글로벌 활용 확대
2) 세포 이미징 기반 초고속 siRNA 라이브러리 플랫폼 기술 고도화 및 기존 항암제의 내성을

연구개요
스마트 데이터마이닝 기술과 siRNA 초고속 스크리닝 기술로 이루어진 플랫폼 인프라를 고도화하고, 이룰 활용하여 항암 내성을 극복할 수 있는 합성치사성 타겟-바이오마커 조합을 발굴하고 실용화를 위한 기초 검증 데이터 확보를 목표로 함
1) 암 오믹스 데이터마이닝을 위한 스마트 알고리즘 고도화 및 이를 구현한 소프트웨어 (Q-omics, http://qomics.sookmyung.ac.kr) 의 글로벌 활용 확대
2) 세포 이미징 기반 초고속 siRNA 라이브러리 플랫폼 기술 고도화 및 기존 항암제의 내성을 최소화할 수 있는 Kinase 및 GPCR 표적 (~900여 유전자) 스크린 데이터 생산
3) 1~2종 합성치사성 표적-바이오마커 조합에 의한 항암 내성 극복 전략 개발

연구 목표대비 연구결과
항암 표적-바이오마커 데이터마이닝을 위한 스마트 알고리즘 및 소프트웨어 개발
1) 암 환자샘플 및 세포주에 대해 생산된 수 많은 암 돌연변이, 전사체, 단백질체, shRNA/CRISPR 스크린 데이터, 약물 데이터, 종양 내 면역세포 정보, 환자생존율 및 기타 임상정보 등을 통합한 DB를 이미 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 한 knowledge DB를 고도화하여 데이터간 cross-association을 신속하게 계산하고 우선순위를 매길 수 있는 스마트 시스템을 향상시키고자 함
2) 실험적 성공 가능성이 높은 표적-바이오마커 조합을 도출하기 위한 스마트 알고리즘으로서, 반복 샘플링 및 다중 통계분석 기법에 기반한 consensus scoring 방법을 개발하고 적용할 것이며, 이에 대한 유효성 검증 및 최적화 작업을 지속적으로 수행할 예정임
3) 통합 DB 및 스마트 알고리즘이 탑재된 소프트웨어인 Q-omics의 interface를 개선하여, 데이터마이닝에 전문성이 없는 일반 암연구자도 암 오믹스 데이터 분석을 쉽고 다양하게 할 수 있도록 함
항암 내성을 최소화할 수 있는 표적 발굴을 위한 세포 이미징 초고속 siRNA 라이브러리 스크리닝 수행
1) 항암 표적개발을 보다 효율적으로 진행하기 위하여, siKinase 및 siGPCR 포커스 라이브러리 (총 900여 유전자 / 유전자별 5~20 probe sequence pooling) 를 추가적으로 도입하여 활용할 예정임
2) 표적 knockdown에 대한 on-/off-target effect를 보다 효과적으로 구분하고 검증할 수 있도록 각 유전자 siRNA의 pooling sequence (5~20개) 조합이 상이한 듀얼 라이브러리를 구축하여 데이터를 생산하고, 분석 방법을 최적화 할 예정임
3) 몇 종의 항암제 (Cisplatin, Olaparib 등)과 combi-/serial 스크리닝을 통해 기존 항암제의 효과를 높이거나 내성을 극복할 수 있는 표적을 발굴하고자 함
4) 스마트 데이터마이닝으로 발굴된 바이오마커에 특이성을 보이는 표적 발굴을 위한 스크리닝도 진행할 예정임
합성치사성 표적-바이오마커 조합의 발굴 및 유효성 연구
1) 스마트 데이터마이닝 및 초고속 siRNA 스크리닝으로 도출된 표적-바이오마커에 대한 상관성 검증을 위하여, ~20여 폐암 세포주 패널에 대한 항암 효능 프로파일링 수행
2) self-renewal 실험을 통해, 기존 항암제 (ex. Cisplatin) 효과를 개선할 수 있는 KInase 표적에 대한 바이오마커 후보군 최적화 연구 수행
3) 폐암 등에서 유의한 빈도로 관찰되는 GPCR 기능 상실 돌연변이를 가진 환자샘플에서 생존율과 상관성을 보이는 GPCR 표적 유전자의 합성치사성 여부 분석 실험 수행
4) 1~2종의 합성치사성에 대한 기전 및 동물 유효성 실험은 공동연구 등을 통하여 수행

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1) 폐암에서 합성치사성 표적-바이오마커에 기반한 유효/선도물질 개발
2) GPCR 돌연변이에 대해 GPCR을 표적으로 하는 항암 전략 도입
3) 기존 Kinase 표적들을 활용하여, Cisplatin 등 화학항암제의 효과 또는 내성 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 방법 (바이오마커) 제시
3) 암 연구자에 일반적으로 활용할 수 있는 혁신적인 개념의 스마트 소프트웨어의 실용화 및 산학 연게 데이터 마이닝 프로젝트 지속
4) 초고속 siRNA 라이브러리 스크리닝 시스템의 산학연계 활용 지속

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 4
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 4
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 20