초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제는 혈장 cfDNA에 존재하는 ctDNA의 메틸화 패턴을 전장 유전체 단위로 연구하고, 발굴한 메틸화 패턴 마커를 이용하여 혈장 cfDNA에 극소량으로 존재하는 종양 신호를 찾아내는 알고리듬을 개발한 뒤, 이를 활용하여 고민감도의 조기 암 검출, 예후 예측, 약물에 대한 암의 반응성 예측의 달성을 목표로 하였으며，연구기간 동안 총 6편의 논문을 Nucleic Acids Research, Experimental & Molecular Medicine, Clinical Epigenetics등의 저널에 본 연구

□ 연구개요
본 연구과제는 혈장 cfDNA에 존재하는 ctDNA의 메틸화 패턴을 전장 유전체 단위로 연구하고, 발굴한 메틸화 패턴 마커를 이용하여 혈장 cfDNA에 극소량으로 존재하는 종양 신호를 찾아내는 알고리듬을 개발한 뒤, 이를 활용하여 고민감도의 조기 암 검출, 예후 예측, 약물에 대한 암의 반응성 예측의 달성을 목표로 하였으며，연구기간 동안 총 6편의 논문을 Nucleic Acids Research, Experimental & Molecular Medicine, Clinical Epigenetics등의 저널에 본 연구과제에 사사하며 교신저자로 출판하였음．

□ 연구 목표대비 연구결과
▶cfDNA의 전장 유전체 메틸화 패턴을 분석하기 위한 분석 파이프라인 개발
본 연구진은 정확한 메틸화 패턴 분석을 위해 전장 유전체 시퀀싱 데이터를 보다 빠르고 정확하게 참조 서열 align하는 파이프라인을 개발하였으며, 서로 상관관계를 가지는 인접한 CpG들을 조사하여 block화하고 block 단위로 메틸화 정도를 계산하는 파이프라인을 개발함. 개발한 파이프라인을 이용하여 본 연구진은 관련 논문 2편을 Clinical Epigenetics에 게재하였음.
▶종양 환자 및 정상인 혈액 cfDNA의 전장 유전체 메틸화 데이터 생산 및 분석을 통한 종양 특이적 마커 영역 발굴
본 연구진은 약 350례의 정상인 혈장 cfDNA와 약 600례의 4종 암 환자 cfDNA, 그리고 약180례의 4종 암 종양 DNA의 전장 유전체 메틸화 데이터 생산 및 분석을 진행 하였으며 정상인 cfDNA와 구분되는 암 특이적 메틸화 패턴을 암 환자 cfDNA에서 발굴함.
▶전장 유전체 메틸화 시퀀싱을 이용한 종양 환자 조기 진단 연구
본 연구진은 앞서 확보한 암 특이적 메틸화 패턴을 활용하여 4종 암을 동시에 고민감도로 검출하는 다중 암 모델을 개발하였으며, 해당 연구 결과를 담은 논문이 Experimental and Molecular Medicine에 게재하였음.
▶전장 유전체 메틸화 시퀀싱을 이용한 종양 환자 치료과정의 예후 예측 연구
본 연구진은 대장암 환자 혈장 cfDNA의 전장 유전체 메틸화 시퀀싱 데이터를 이용하여 대장암 환자의 수술 후 한 달 시점에서 환자의 예후를 예측하는 모델을 개발함.
▶전장 유전체 메틸화 시퀀싱을 이용한 종양 환자 약물 치료 예후 예측 연구
본 연구진은 폐암 환자 혈장 cfDNA의 전장 유전체 메틸화 시퀀싱 데이터를 이용하여 면역 항암제에 반응하는 폐암군의 메틸화 마커를 발굴하였으며, 해당 약물에 대한 반응성을 예측하는 모델을 개발하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구진은 본 연구 과제를 수행하며 4종 암에 대한 고민감 다중 암 검출 모델, 대장암 환자 예후 예측 모델, 그리고 폐암 환자 약물 반응 예측 모델을 개발하였으며, 위의 모델들을 실제 의료 환경에 적용하여 실제 환자들의 검진을 위해 활용할 것임. 본 연구 과제를 통해 개발한 모델들은 실제 의료 환경에 적용 될 경우 암 환자들에게 이른 시기에 적절한 치료를 받을 기회를 제공하여 질병 완치의 가능성을 증폭하고, 불필요한 치료를 지양하여 환자의 생존률 상승 및 금전의 부담을 덜어주는 효과를 제공할 것으로 기대함.
더하여, 본 연구진이 전장 유전체 스케일에서 발굴한 암 특이적 메틸화 패턴들은 그 자체로 매우 가치가 있으며, 해당 마커들을 이용하여 암의 발생 및 발달을 이해하는 연구를 진행 할 예정임.

(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 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 34