(1) 1년차 : 구강편평상피세포암종의 세포주 및 환자 유래 구강편평상피세포암종에서의 약물 내성과 관련된 특이적 유전자 선별 및 기능 확인. - 구강편평상피세포암종 세포주 3개(UMSCC1, FaDu, YD-10B)와 환자 유래 구강편평상피세포암종(3증례)에서 total RNA를 분리하여 cDNA microarray를 통한 유전자 발현 비교. - DNA microarray 결과 발현 패턴에 차이가 나는 유전자의 단백질 발현을 확인 후 최종적으로 논문 검색 및 data mining을 거쳐 후보 약물의 약효에 중요한 영향을 미치는 유전자를 선별. (2) 2년차 : 유전자 발현 조절을 통한 2D, 3D spheroid에서의 약물 효능을 검증. - 치료 약물 후보군에서 독성 평가 및 약물 농도 결정. - 발현이 증가 또는 감소한 유전자를 과발현 또는 억제시킨 구강암 세포주와 환자 유래 구강편평상피세포암종 spheroid 제작. - 구강암에 적용되는 항암 후보 치료제 (Cisplantin, Carboplantin, 5-FU, Docetaxel 등)의 2D, 3D spheroid에서의 약물의 효과 변화 비교한다. (3) 3년차 : 환자 유래 구강편평상피세포암종을 이용하여 organoid(or 3D spheroid) 이종이식 모델을 확립한다. - 환자 유래 구강편평상피세포암종을 채취하여 organoid culture(or 3D spheroid) model을 확립. - 환자 유래 구강편평상피세포암종의 조직 채취가 충분한 경우 실험시간 단축 및 환자의 종양상태 재현을 위해 환자 유래 조직을 직접 이식하는 이종 이식 모델을 구축. (4) 4년차 : 3년차에 확립된 model을 통해 약물 치료의 효능성을 비교, 검증하여 약물 내성 관련 유전자를 최종적으로 확정하고 환자 치료에 적용할 수 있는지 가능성을 확인. - 내성관련 유전자를 과발현 또는 발현억제 시킨 후 organoid(or 3D spheroid)를 이용한 이종이식 모델에서 약물 치료 효능성을 비교, 검증. - 약물 내성 관련 유전자를 최종 확정하고 환자 맞춤형 약물 치료에 적용할 수 있는지 치료 예후 마커로서의 가능성을 타진.

(1) 1년차 : 구강편평상피세포암종의 세포주 및 환자 유래 구강편평상피세포암종에서의 약물 내성과 관련된 특이적 유전자 선별 및 기능 확인. - 구강편평상피세포암종 세포주 3개(UMSCC1, FaDu, YD-10B)와 환자 유래 구강편평상피세포암종 (3증례)에서 total RNA를 분리하여 cDNA microarray를 통한 유전자 발현 비교. - DNA microarray 결과 발현 패턴에 차이가 나는 유전자의 단백질 발현을 확인 후 최종적으로 논문 검색 및 data mining을 거쳐 후보 약물의 약효에 중요한 영향을 미치는 유전자를 선별. (2) 2년차 : 유전자 발현 조절을 통한 2D, 3D spheroid에서의 약물 효능을 검증. - 치료 약물 후보군에서 독성 평가 및 약물 농도 결정. - 발현이 증가 또는 감소한 유전자를 과발현 또는 억제시킨 구강암 세포주와 환자 유래 구강편평상피 세포암종 spheroid 제작. - 구강암에 적용되는 항암 후보 치료제 (Cisplantin, Carboplantin, 5-FU, Docetaxel 등)의 2D, 3D spheroid에서의 약물의 효과 변화 비교한다. (3) 3년차 : 환자 유래 구강편평상피세포암종을 이용하여 organoid culture model 및 fresh 이종이식 모델을 확립한다. - 환자 유래 구강편평상피세포암종을 채취하여 organoid culture model을 확립. - 환자 유래 구강편평상피세포암종의 조직 채취가 충분한 경우 실험시간 단축 및 환자의 종양상태 재 현을 위해 환자 유래 조직을 직접 이식하는 이종 이식 모델을 구축. (4) 4년차 : 3년차에 확립된 model을 통해 약물 치료의 효능성을 비교, 검증하여 약물 내성 관련 유 전자를 최종적으로 확정하고 환자 치료에 적용할 수 있는지 가능성을 확인. - 내성관련 유전자를 과발현 또는 발현억제 시킨 후 organoid model 혹은 환자 조직 유래 이종 이식 모델에서 약물 치료 효능성을 비교, 검증. - 약물 내성 관련 유전자를 최종 확정하고 환자 맞춤형 약물 치료에 적용할 수 있는지 치료 예후 마커 로서의 가능성을 타진.

구강상피세포암종의 항암치료에 있어서 환자에게 효과적인 약물을 적용할 수 있다면 치료의 효과를 극대화 할 수 있을 것이다. 특히 현재 사용되고 있는 항암치료 약물 후보군 중에서 약물 적용시 내성을 보일 수 있는 경우를 미리 예측하여 약제에 대한 내성을 줄이거나 다른 약제 후보군에서 환자에게 가장 효과적인 약물의 조합으로 항암요법을 진행한다면 치료 예후가 좋아...

연구계획의 내용 1. 구강상피세포암종 환자에서 유래된 세포의 특성 파악 - 표본 세포의 분리와 배양 - 세포 증식 측정 (MTT assay) 2. 악골에 발생한 섬유이형성증 유래 세포의 유전자 발현의 특성 파악 - Microarray analysis - mRNA 추출 및 실시간 역전사중합효소 연쇄반응(Real-time quantitative RT-PCR)을 이용한 microarray 확인 3. 환자에서 유래된 세포에서의 약물 효과 평가 - 치료 약물 후보군에서의 독성 평가 - 약물 농도 결정 후 약물의 효능성 평가 4. 이종이식 기반 전임상 동물 모델 구축 및 평가 - 환자에서 유래한 질환 조직을 마우스에 바로 이식하는 이종 이식 모델 (Xenografts from patients implanted directly into mice)을 구축. 5. 치료 약물 후보군의 효능성 검증 - 이종이식 기반 전임상 동물 모델에 치료 후보군인 약물의 효능성에 대해 검증 6. 구강상피세포암종 환자별 맞춤형 약물 스크리닝 키트를 제작 - 환자 유래 세포 배양에서 얻어진 세포를 이용한 치료 후보군인 약물의 키트 제작 (농도 결정) - 스크리닝 키트에서의 반응을 통한 이종이식 동물 모델에서의 효능성 검증