초록 ▼

□ 연구목적
비소세포폐암은 상당히 heterogeneous한 종양으로 많은 subclone들이 존재하는 것으로 알려져 있음. 지금까지 차세대 염기서열 분석(NGS, Next Generation Sequencing)을 활용한 종양의 유전체 분석은 주로 bulk 조직으로 분석되어 조직이 균질화되고, 조직의 세포에서 mRNA의 평균 유전자 발현을 산출하여 분석됨으로써 종양 세포의 이질성(heterogeneity)을 흐리게 하였음. 본 연구는 한국의 우수한 시퀀싱 기술을 바탕으로 희귀 종양인 ALK 융합유전자 양성 종양의 이질성을 독

□ 연구목적
비소세포폐암은 상당히 heterogeneous한 종양으로 많은 subclone들이 존재하는 것으로 알려져 있음. 지금까지 차세대 염기서열 분석(NGS, Next Generation Sequencing)을 활용한 종양의 유전체 분석은 주로 bulk 조직으로 분석되어 조직이 균질화되고, 조직의 세포에서 mRNA의 평균 유전자 발현을 산출하여 분석됨으로써 종양 세포의 이질성(heterogeneity)을 흐리게 하였음. 본 연구는 한국의 우수한 시퀀싱 기술을 바탕으로 희귀 종양인 ALK 융합유전자 양성 종양의 이질성을 독일 연구팀의 분석 기술과 파이프라인 전수를 통해 밝히고자 하는데 일차적인 목표가 있음. 독일 연구팀은 비전공자도 쉽게 다량의 NGS 결과를 분석할 수 있는 분석 파이프라인을 구축하고 있음. 본 공동 연구팀은 종양 검체에서 종양의 형태를 유지하면서 종양내 단일세포의 유전체를 unbiased spatial profiling을 사용하여 분석할 예정이며, 이를 통해 mRNA 분자를 종양 조직내에서 포착하고 정량화하여, 종양 조직내 세포의 positional context를 밝힐 것임.

□ 연구내용
가. 독일과 한국에서 양국 연구자들의 방문을 통한 양국 연구 결과 공유.
→ 양국의 연구팀은 폐암의 특징과 치료를 위해 종양내 이질성(intratumoral heterogeneity)을 밝히고 공동연구를 위한 잠재적 협력 기회를 모색하기 위해 2023년 6월 한국에서 한독 연구자 심포지엄을 개최하였으며, 차후 양국에서 보유하고 있는 유전체 분석 결과를 공유하고 이를 토대로 양국의 공동연구 기반을 마련함.
나. 공간 전사체의 workflow와 종양미세환경 분석 파이프라인을 공유하고, ALK 융합유전자 양성 종양내 유전자 발현 패턴을 다양한 방면(샘플 종류/인종/수집 방법 등)에서 비교 분석함.
→ 독일 쾰른 대학 Dr. Reinhard Buettner 연구팀이 한국팀을 방문하여 희귀 종양의 파라핀 조직에서 분석된 spatial transcriptome 결과를 바탕으로 종양미세환경과 종양의 분화 및 heterogeneity와 관련된 바이오마커 분석을 진행함.
다. 한독 공동 연구 프로젝트 입안을 위한 연구자 회의를 개최함
→ 총 10회에 걸친 온라인 회의와 2회에 걸친 양국 방문 회의를 통해 양국의 유전체 기반 진단을 통한 종양의 진단 및 치료 시스템을 이해하고, 한국 연구팀이 쾰른 대학 병리학연구소를 방문해 독일내 환자들의 유전체 기반 진단 및 치료 프로토콜을 소개받고, 종양의 이질성 연구를 위한 차기 한독 공동 연구 프로젝트 입안 회를 진행함.

□ 연구결과
양국 연구팀은 폐암의 특징과 치료를 위해 종양내 이질성(intratumoral heterogeneity)을 밝히고 공동연구를 위한 잠재적 협력 기회를 모색하기 위해 “2023년 6월 한국에서 한독 연구자 심포지엄을 개최”하였으며, 차후 양국에서 보유하고 있는 유전체 분석 결과를 공유하고 이를 토대로 양국의 공동 연구 기반을 마련함. 한국 연구팀은 쾰른 대학내 Dr. Buettner 연구팀을 방문해 독일의 국가 폐암 네트워크 유전체 의학-폐암(nNGM)의 현황 및 진행 상황을 공유 받았으며, 독일 연구진이 한국에 방문하여 ALK 융합유전자 양성 종양의 파라핀 조직에서 spatial transcriptome 분석 과정을 함께 실험하고 결과를 공유함.
방문 이외에도 총 4회에 걸친 온라인 미팅을 통해 데이터, 분석 알고리즘을 공유하고 의미 있는 결과를 도출하였음. 또한, 차기 한-독 공동연구 프로젝트인 “International Research Training Group(IRTG)” 입안을 위한 연구자 미팅을 수차례 진행하고, “Tumor Heterogeneity and Genomic Instability in Lung Cancer -From Basic Mechanisms to Clinical Implications”를 주제로 2023년 9월 과제 계획서를 독일 연구재단(DFG)에 제출함.

□ 연구결과의 활용계획
쾰른 대학 병원은 독일에서 가장 큰 병리학 센터를 보유하고 있으며 3개의 통합 의료센터와 함께 연간 약 12 만 명의 환자를 대상으로 진단 검사를 수행하고 있음. 또한, 유전체 의학 네트워크의 일환으로 폐암 환자의 분자 진단을 중점적으로 수행하고 있음. 본 연구팀은 유럽 내에서도 상당한 영향력이 있는 독일의 쾰른 대학병원 병리학 연구팀과 공동연구를 통해 국내에서 확보한 고도화된 연구 기술로 도출한 결과를 유럽내 코호트에서도 검증할 수 있게 되었으며, 유럽내에서 도입한 새로운 연구 방법과 기술을 국내에 도입할 수 있는 초석을 마련하였음. 본 공동 연구의 시작은 “International Research Training Group(IRTG)” 프로그램이라는 양국의 대학원생 수

(출처 : 연구결과 요약문 (국문) 3p)

Abstract ▼

□ Purpose
Non small cell lung cancer (NSCLC) is a heterogeneous tumor and is known to have multiple subclones. The genomic analysis of these tumors so far have mainly blurred out the heterogeneity of the tumor cells because they are mostly analyzed using bulk tissue Next Generation Sequencing (NG

□ Purpose
Non small cell lung cancer (NSCLC) is a heterogeneous tumor and is known to have multiple subclones. The genomic analysis of these tumors so far have mainly blurred out the heterogeneity of the tumor cells because they are mostly analyzed using bulk tissue Next Generation Sequencing (NGS), in which the tissue is homogenized and the average gene expression of the mRNA of the tissue is calculated. Based on the excellent sequencing technology of Korea, this study aims to reveal the heterogeneity of rare ALK fusion positive tumors using the analysis technology and pipeline from the German research team. The German research team is building an analysis pipeline that allows non-experts to easily analyze large amounts of NGS results. The joint research team will analyze the genome from a single cell level in tumor tissues using unbiased spatial profiling. This will maintain the shape of the tumor, from which mRNA molecules will be captured and quantified to reveal the positional context of cells in tumor tissue.

□ Contents
A. Sharing the results between the German and Korean research teams through visits.
-> The joint research team held a symposium in Korea in June 2023 to reveal the intratumoral heterogeneity in tumors, characterize lung cancer and its treatment, and to explore potential future cooperation opportunities for future joint research.
B. Sharing the work flow of spatial transcriptomics and tumor microenvironment analysis pipelines and comparing the gene expression patterns in ALK fusion positive tumors from various samples (from varying sample types, race, collection methods, etc.)
-> Dr. Reinhard Buettner’s University of Cologne team visited the Korean team and conducted a biomarker analysis related to tumor microenvironment and tumor differentiation and heterogeneity based on the results of spatial transcriptomics analyzed from paraffin fixed tissues of rare tumors.
C. Holding meetings between Korean and German researchers to draw up a plan for the joint research project between Korea and Germany
-> Through 10 online meetings and a visit each to Korea and Germany, there was comprehensive learning of both countries’ genomics based diagnosis and treatment protocols for patients and a comprehensive meeting to plan for the next Korea-Germany joint research to further study the heterogeneity of tumors.

□ Results
The joint research team held a symposium in June 2023 in Korea to reveal the intratumoral heterogeneity in tumors, to share the results of genomic analysis from both countries, and to explore the potential opportunities for collaboration for joint research. The Korean research team visited Dr. Buettner’s research team at the University of Cologne to learn about the current status and progress of the national Network Genomic Medicine (nNGM), and the German researchers visited Korea to learn about the process of spatial transcriptomics analysis from paraffin fixed tissues of ALK fusion positive tumors. In addition to the visits, 4 online meetings were conducted to share the data and analysis algorithms and produce meaningful results. In addition, several research meetings were held to draft the next Korea-Germany joint research project, the “International Research Training Group (IRTG)”. A project plan for the IRTG was submitted to the German Research Foundation (DFG) with the title “Tumor Heterogeneity and Genomic Instability in Lung Cancer- From Basic Mechanisms to Clinical Implications”.

□ Expected Contribution
The University Hospital Cologne has the largest Pathology center in Germany and is conducting diagnostic tests for more than 12 million patients per year through its 3 integrated medical centers. In addition, it is focusing on the molecular diagnosis of lung cancer patients as part of a national Network Genomic Medicine. Through a joint study with this influential research team in Europe, our team has been able to verify the results of high-level research technologies from Korea in the European cohort and was able to lay the foundations for introducing new research methods and technologies into Europe. This study also paved the way to the entrances of a new research called “International Research Training Group (IRTG)”, a program to train graduate students from both countries, and will be a great channel for exchange of excellent researchers between the two countries.

(source : SUMMARY 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구결과 요약문 ... 3
• 국문 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 4
• 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 과제 개요 ... 5
• 2. 수행내용 및 결과 ... 6
• 3. 자체평가 ... 7
• 4. 연구결과의 활용 계획 ... 9
• 5. 연구과정에서 수집한 해외 정보 ... 9
• 6. 참고문헌 ... 11
• 7. 연구성과 ... 11
• 8. 기타사항 ... 12
• 끝페이지 ... 13