암연구소 소개
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암연구소 소개
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연구실 소개
연구실 소개
유방암 연구실
Laboratory of Breast Cancer Biology (LBCB)
본 연구실은 1990년 외과학교실 노동영 교수에 의해 처음 만들어진 이후 2004년 한원식 교수, 2010년 문형곤 교수, 2016년 이한별 교수, 2020년 김홍규 교수가 암연구소 참여 교수로 합류하였으며, 유방암의 조기 발견과 예후예측 관련 바이오마커 발굴을 위한 연구에 매진해 오면서 국내 유방암 중개 연구를 이끌어가고 있다. 유방암 연구를 위한 필수적인 재료로 종양 조직과 혈액 등 유방암 환자 검체의 중요성을 일찍이 이해하였던 노동영 교수는 외과의로서 유방암의 수술적 치료 경험과 검체에 대한 접근성을 바탕으로 1990년대 중반부터 유방암 인체유래물 저장소를 운영해 왔다.
현재 임상 정보에 대한 데이터베이스와 매칭되어 있는 검체가 종양/정상 유방 조직2,500쌍, 혈액검체(전혈, 혈청, 혈장) 1만2,000개 이상 저장되어 있다. 이러한 자원은 암 단백질체학과 유전체학을 이용하여 다양한 유방암 바이오마커를 발굴하는 데 중요한 바탕이 되었을 뿐만 아니라 TROICA(Translational Research Organization In Cancer)와 폐암·유방암·난소암 유전체 센터, 프런티어 사업단 등의 국책과제를 수행할 수 있는 도구가 되었으며, 국내외 여러 기관과협력 연구를 진행할 수 있게 해준 매개체가 되었다. 특히 한국 유방암의 분자역학 연구를 함께 진행한 예방의학과를 비롯하여 Stanford와 Kyoto대학교, ICBC(International Cancer Biomarker Consortium)와 BCAC(Breast Cancer Association Consortium) 등 협력단과의 partnership은 LBCB의 큰 장점이다.
초기 연구에서 다양한 생화학적 기법들을 이용한 것을 시작으로 SNP chip, gene expression microarray, array CGH 등을 이용했던 경험은 최근에 차세대염기서열 분석(next-generation sequencing, NGS)을 이용한 여러 유전단백체 연구를 수행하기 위한 길을 닦아 주었다. 본 연구 실에서는 이와 더불어 종양 미세환경과 환자유래 이종이식 모델(patient-derived xenograft, PDX)과 유방암 오가노이드(breast tumor organoid)에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다.
참여 연구원
연구내용
1) 유방암 유전체학, 후성유전체학, 단백질체학
유방암 검체로부터 도출한 whole exome, transcriptome, small RNA 염기서열 데이터를 이용하여 반복적으로 발견되는 변이를 분석해서 유방암의 생물학적 기전에 대한 단서를 얻고자 한다. 변이 유전자의 특징을 관련 pathway와 target에 대해 분석을 통해 알아내고, 결과를 해석하여 임상에 적용하는 것이 최종 목표다.
단백질체 연구를 통해 유방암 환자 혈액에서 발굴한 단백질 시그너처를 이용하여 유방암 진단 도구를 개발하였으며, 표적 RNA 염기서열 분석과 생물정보학 기법을 이용하여 유방암의 원격전이 가능성을 예측해주는 유방암 예후예측 도구를 개발하였다. 이들 기술에 대한 특허를 기술이전 하였으며 ㈜베르티스와 ㈜디시젠의 창업으로 이어지기도 하였다.
현재 진행 중인 연구로, 유방암의 분자생물학적 분석을 위한 유방암 유전자 패널과 유전성 암 검사를 위한 유전성 암 패널을 개발하여 사용 중이며, 암의 이질성을 극복하기 위해 단일 세포 유전체 분석 연구를 진행 중이다. 또한, 액체생검 플랫폼 개발을 위해 cell-free DNA (cfDNA)와 circulating tumor cell (CTC)를 검출하여 분석하는 기술을 연구하고 있다.
2) 유방암 미세 환경
암은 종양자체의 특성과 더불어 종양 주위의 미세 환경의 영향을 받는다. 현재 진행 중인 연구 주제는 종양연관 지방세포, 종양 성장에 영향을 주는 미세 환경 인자, 정상 유방 상피세포 등이다.
3) 환자유래이종이식 모델(Patient-derived xenograft, PDX)
본 연구실에서는 타 교실과의 협력 연구를 통해 다양한 아형의 유방암을 이용하여 PDX 모델을 구축하였으며 접종 성공률과 관련된 인자를 확인하였다. 현재 진행 중인 연구는 유방암 PDX 모델에서 유전학적 진화를 분석하고 단백유전체학적인 접근을 이용하여 PDX 생존과 관련된 유전자를 확인하는 것이다.
4) 환자유래 유방암 오가노이드 뱅킹 및 약물 스크리닝 플랫폼(Patient-derived breast organoid banking and drug-screening platform)
환자의 종양을 직접 채취하여 실험에 사용하는 환자유래 연구모델(Patient-derived model)은 기존의 암세포주가 가지는 다양한 한계를 해소할 수 있는 주요 실험대안으로 인식되고 있다. 최근 종양 오가노이드 모델(tumor organoid model)은 원발암의 생물학적 특성 및 종양이질성이 보존되는 장점을 가지고 있고, 실험전략적으로 기존에 발굴된 다양한 유전체, 후성유전체적 특성의 검증에 용이하며, 기존의 세포주 기반 신약개발 스크리닝 플랫폼에 비해 암 환자에 대한 실제 약물 반응을 반영할 수 있고 동물 모델보다 신약 개발 등에 소요되는 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 본 연구실에서는 환자의 유래 유방암 오가노이드 뱅킹과 오가노이드 기반 환자 맞춤형 약물 스크리닝과 새로운 치료제 발굴 연구를 진행중이다
연구목표
실험실 벤치에서 발견되고 입증된 소견들이 어느 논문이나 특허 등의 문서 안 내용으로 끝난다면 그 의미가 반감이 될 것이다. 유방암 검체를 이용한 유전단백질체적 접근을 통해 유방암의 조기 발견과 예후예측을 할 수 있는 바이오마커를 발굴하고 이를 이용하여 관련 진단 도구를 개발하는 것에 그치지 않고, 실제 임상에 적용시켜 임상적으로 입증하는 과정까지 꾸준히 translation 될 수 있도록 R&D를 지속하는 것이 목표이자 계획이다.
연구성과
본 연구실은 임상 자료와 실험 자료를 충족하는 연구를 심도 있게 발전시켰으며, 유방암의 발병 과 조기 진단, 수술적 치료 및 전신요법에 관해 세계적인 수준의 연구를 꾸준히 발표해오고 있다. Nature, Nature Genetics, Nature Communications, Journal of Clinical Oncology 등 영향력이 있는 저널을 포함해 SCI 저널에 400편 이상을 발표하였으며, 특허 20건 이상 등록 또는 출원하였고, 유방암 세포주 4종을 개발하여 배양 중이다. 이러한 연구 업적을 바탕으로 2011년 노동영 교수가 외과 의사로서는 최초로 분쉬의학상 본 상을 수상하였으며, 2012년에는 문형곤 교수가 분쉬의학상 젊은의학자상, 2016년에는 노동영 교수가 서울대학교 학술연구상, 한원식 교수가 서울대학교병원 학술상을 수상하는 등 여러 평가에서 인정받고 있다. 그 동안 연구 성과는 아래와 같다:
노동영 교수: https://snucm.elsevierpure.com/en/persons/y-noh
한원식 교수: https://snucm.elsevierpure.com/en/persons/y-han-11/publications/
문형곤 교수: https://snucm.elsevierpure.com/en/persons/y-moon-7
이한별 교수: https://snucm.elsevierpure.com/en/persons/y-lee-60
구성원
| 성명 | 소속 | 직급 |
|---|---|---|
| 한원식 | 서울대학교 의과대학 외과학교실 | 교수 |
| 문형곤 | 서울대학교 의과대학 외과학교실 | 교수 |
| 이한별 | 서울대학교병원 외과 | 조교수 |
| 김홍규 | 서울대학교병원 외과 | 조교수 |
| 김회숙 | 서울대학교병원 | 연구교수 |
| 김주희 | 서울대학교병원 | 연구부교수 |
| 손혜연 | 서울대학교병원 | 연구부교수 |
연구실사진
