배경: 췌장관 선암종(PDAC)은 생존율이 가장 낮고 치료에 대한 반응률이 극도로 낮은 악성 암종이다. 췌장암 세포주(PCCLs)의 개발 및 분자적 특성 규명은 매우 공격적인 췌장 선암종의 생물학을 연구하는 데 필수적이다. 방법: 우리는 새로 확립된 26종의 PCCL에 대해 전엑솜 시퀀싱(WES)과 RNA-seq을 적용하여 분자적 특성을 확인하였다. 18종의 임상적으로 관련된 항암 약물을 사용하여 26개 세포주 전반에 걸친 매우 이질적인 약물 반응을 평가하였다. 결과: WES 분석을 통해 PDAC의 공통적인 드라이버 변이가 세포주에 잘 보존되어 있음을 확인하였다. 전사체 분석에서는 특정 약물에 대한 반응과 연관되는 두 개의 대표적 클러스터를 확인하였다. Moffitt의 분류 방법을 사용한 결과, 두 클러스터인 C1과 C2는 각각 “Basal-like” 및 “Classical” 유형과 유사한 발현 양상을 보였다. 약물 스크리닝 결과 세포주마다 반응이 다양하게 나타났다. 본 코호트에서 C2는 C1에 비해 항암 약물에 대한 민감성이 더 높았다. 또한, 유사한 분자 경로를 표적하는 약물들은 세포주들에서 상응하는 반응을 나타냈다. 결론: 본 연구 결과는 췌장암의 전사체 특성이 표적 약물의 효과와보다는 약물 민감성과 연관됨을 강조하였다. 세포주는 PDAC의 분자적 기전을 연구하기 위한 유용한 in vitro 모델 시스템이다.

교모세포종(GBM)은 가장 치명적인 두개내 종양이다. 시퀀싱 기술은 임상적으로 실행 가능한 분자적 특성을 밝혀냄으로써 GBM에 대한 정밀 진단과 최적 치료를 가능하게 하는 맞춤형 치료를 뒷받침해 왔다. 뇌 종양과 이에 상응하는 정상 조직에서 축적된 시퀀스 데이터는 GBM의 유전체 특징에 대한 포괄적인 이해를 촉진했지만, 이러한 in silico 평가는 in vitro 및 in vivo 모델로 검증될 때 더 큰 생물학적 신뢰성을 얻을 수 있다. 이러한 관점에서, 종양 조직과 정상 혈액의 매칭된 WES(whole exome sequencing) 데이터셋을 갖는 GBM 세포주는 GBM의 분자 표지자를 조사하는 것뿐 아니라 약물화 가능한 표적의 적용 가능성을 검증하기에도 적합한 생물학적 플랫폼이다. 본 연구에서는 26명의 GBM 환자 유래 세포주와 그에 매칭된 종양 조직 및 혈액에 대한 완전한 WES 데이터셋을 제공하여, 세포주가 변이 시그니처와 copy number alteration과 같은 원래 종양의 유전체 프로파일을 대부분 재현할 수 있음을 보여주고자 한다.

오가노이드 배양 기법은 줄기세포 연구 기법의 발전에 힘입어 차세대 ex vivo 모델로서 중심적인 위치를 차지하고 있다. 실험실 기반 ex vivo 모델은 생체 내 미세환경의 조직학적 및 생리적/물리적 조건을 재현하는 데 있어 그 중요성이 점차 인식되고 있다. 이에 따라, 이 기법의 활용은 환자에서 관찰되는 다양한 약물 반응과 밀접하게 연관된 종양 내 이질성에 대한 이해를 폭넓게 하였다. 또한 단일 종양 조직 내 이질성에 관한 연구도 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서 우리는 1명의 환자에서 초기 계대 시점(primary passage)에서 얻은 4개의 종양 오가노이드 라인으로부터 15개의 단일 클론을 분리하였다. 각 오가노이드 라인은 유전체 및 표현형 모두에서 다양한 변화를 보였다. 더 나아가, 고처리량 스크리닝 시스템을 활용한 약물 시험에 대한 우리의 방법론적 접근은 단일 종양 내에서 항암제의 최적 투여 시간대를 특정할 수 있게 해주었다. 우리는 본 방법이 약물 반응에서의 시점별 이질성을 효과적으로 규명하고, 개별 환자에 대한 가장 최적의 치료 전략을 제시할 수 있다고 제안한다.

유방암 세포의 종양 내 이질성은 원치 않는 약물 내성을 유발하며, 질병 재발에 대한 소인을 높인다. 본 연구에서는 악성 흉수(malignant pleural effusion, MPE)에서 유래한 유방암 세포의 분자적 이질성을 조사하여 약물 내성 및 세포 진화의 변이를 이해하고자 하였다. MPE는 세포가 중대한 미세환경 변화를 겪는 독특한 환경을 제공하며, 이는 종양 내 이질성과 치료 저항성을 촉진한다. 우리는 유방암 환자의 MPE 시료로부터 24개의 세포주와 3개의 오가노이드를 확립한 뒤, 광범위한 유전체, 전사체 및 약물 감수성 분석을 수행하였다. 그 결과, MPE 유래 세포주들 사이에서 상당한 유전적 및 전사체적 다양성이 확인되었으며, 이는 다양한 약물 반응과 상관되는 동적인 운전자(driver) 돌연변이 및 신호전달 경로의 변화를 강조한다. 특히 환자 유래 시료 내에서의 시간적·공간적 이질성은 MPE에서 유방암 세포의 적응성을 부각하였는데, 서로 다른 하위 클론(subclone)들이 상이한 약물 감수성을 보였다. 본 연구는 유방암에서 치료 저항성을 이해하기 위한 분자 프로파일링의 핵심적 역할을 강조하며, 공격적인 암 표현형에서 개인맞춤 치료(personalized therapies)를 탐색하기 위한 가치 있는 전임상 모델로서 MPE 유래 세포주를 제시한다.

ECs. 이러한 결과는 치료 저항성 LACC 아형을 예측하는 데 활용될 수 있는 일련의 체세포 돌연변이, 세포 경로, 세포 구성요소들을 제공하며, 또한 이들 LACC 아형에 대한 잠재적 치료 표적의 역할을 할 수 있다.

배경: 는 이전 연구에서 항암 효과의 잠재력을 보여주었으나, 구강암에 대한 구체적 효능과 주요 성분, 특히 Cucurbitacin D의 역할은 충분히 규명되지 않았다. 방법: SH003 및 주요 성분인 Cucurbitacin D, Decursin, Formononetin, Nodakenin의 세포독성 효과를 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT), Trypan Blue 배제, Lactate Dehydrogenase (LDH) 방출 분석을 사용하여 평가하였다. 세포 이동성은 상처 치유(wound healing) 분석으로 확인하였고, 세포사멸 유도는 세포주기 분석과 caspase 활성 분석으로 평가하였다. 상피-중간엽 전이(EMT) 표지자 발현(E-cadherin 및 N-cadherin)은 Western blotting과 Quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR)을 이용하여 측정하였다. 결과: SH003은 농도 의존적으로 세포 생존율을 유의하게 감소시켰으며, YD-8 및 YD-9 세포가 YD-38 세포보다 더 높은 민감도를 보였다. 개별 화합물 중 Cucurbitacin D는 주요 활성 성분으로 확인되었는데, 이는 세포 이동성에 대한 강력한 억제와 EMT 표지자의 유의한 조절을 나타냈으며, 구체적으로 E-cadherin의 상향 조절과 N-cadherin의 하향 조절을 포함하였다. 이러한 효과는 YD-9 세포에서 가장 두드러졌다. 결론: 다른 암 유형에 대한 잠재적 적용과 정확한 기전을 규명하기 위해서는 추가 연구 및 임상시험이 필요하다.

대장암(CRC)으로부터의 간 전이는 진행성 CRC의 암울한 예후를 주로 설명한다. 전이된 종양 세포는 일반적으로 사용되는 전신 화학요법에 대해 강한 저항성을 보이며, 이로 인해 대장 간 전이(CLM) 환자의 높은 사망률이 발생한다. 생물학적 자원을 활용한 선행 연구들에서는 여러 전이 인자가 제시되었으나, 화학요법 반응에 대한 분자적 통합은 드물게 연구되었다. 본 연구에서는 유전, 전사체, 엑소좀 miRNA 및 약리학적 분석을 포함하는 다중 오믹스 접근법을 적용한 CLM 오가노이드 5쌍을 구축하였다. 이러한 다중 오믹스 층위들은 머신러닝 분석을 통해 상호 연결되어 약물 반응 예측 모델을 구성하였다. 우리의 접근법은 LM 오가노이드에서 특이하게 이상조절된 약물 표적 분자들을 재현할 뿐 아니라, 전신 치료 요법과의 통계적 연관성을 잠재적으로 규명하였다.

배경: 췌장관 선암종(PDAC)은 생존율이 가장 낮고 치료에 대한 반응률이 극도로 낮은 악성 암종이다. 췌장암 세포주(PCCLs)의 개발 및 분자적 특성 규명은 매우 공격적인 췌장 선암종의 생물학을 연구하는 데 필수적이다. 방법: 우리는 새로 확립된 26종의 PCCL에 대해 전엑솜 시퀀싱(WES)과 RNA-seq을 적용하여 분자적 특성을 확인하였다. 18종의 임상적으로 관련된 항암 약물을 사용하여 26개 세포주 전반에 걸친 매우 이질적인 약물 반응을 평가하였다. 결과: WES 분석을 통해 PDAC의 공통적인 드라이버 변이가 세포주에 잘 보존되어 있음을 확인하였다. 전사체 분석에서는 특정 약물에 대한 반응과 연관되는 두 개의 대표적 클러스터를 확인하였다. Moffitt의 분류 방법을 사용한 결과, 두 클러스터인 C1과 C2는 각각 “Basal-like” 및 “Classical” 유형과 유사한 발현 양상을 보였다. 약물 스크리닝 결과 세포주마다 반응이 다양하게 나타났다. 본 코호트에서 C2는 C1에 비해 항암 약물에 대한 민감성이 더 높았다. 또한, 유사한 분자 경로를 표적하는 약물들은 세포주들에서 상응하는 반응을 나타냈다. 결론: 본 연구 결과는 췌장암의 전사체 특성이 표적 약물의 효과와보다는 약물 민감성과 연관됨을 강조하였다. 세포주는 PDAC의 분자적 기전을 연구하기 위한 유용한 in vitro 모델 시스템이다.

교모세포종(GBM)은 가장 치명적인 두개내 종양이다. 시퀀싱 기술은 임상적으로 실행 가능한 분자적 특성을 밝혀냄으로써 GBM에 대한 정밀 진단과 최적 치료를 가능하게 하는 맞춤형 치료를 뒷받침해 왔다. 뇌 종양과 이에 상응하는 정상 조직에서 축적된 시퀀스 데이터는 GBM의 유전체 특징에 대한 포괄적인 이해를 촉진했지만, 이러한 in silico 평가는 in vitro 및 in vivo 모델로 검증될 때 더 큰 생물학적 신뢰성을 얻을 수 있다. 이러한 관점에서, 종양 조직과 정상 혈액의 매칭된 WES(whole exome sequencing) 데이터셋을 갖는 GBM 세포주는 GBM의 분자 표지자를 조사하는 것뿐 아니라 약물화 가능한 표적의 적용 가능성을 검증하기에도 적합한 생물학적 플랫폼이다. 본 연구에서는 26명의 GBM 환자 유래 세포주와 그에 매칭된 종양 조직 및 혈액에 대한 완전한 WES 데이터셋을 제공하여, 세포주가 변이 시그니처와 copy number alteration과 같은 원래 종양의 유전체 프로파일을 대부분 재현할 수 있음을 보여주고자 한다.