대장암에서의 “Omics” 연구-단백체학 연구를 중심으로 = SELECTED SUMMARIES : An “Omics” Based Survey of Human Colon Cancer (Proteomics)

국문 초록 (Abstract)

지난 20년간 대장암의 분자생물학적 기전에 관한 많은 연구가 진행되었음에도 불구하고 대장암의 진단과 예후, 예방, 치료, 병기결정에 맞는 신뢰성과 재현성이 있는 생물학적인 표지자는 부족한 실정이다. 현재까지 대장암의 진단과 치료는 기술적인 병기결정 체계와 형태학적 또는 조직학적인 소견에 의존되어 왔다. 그러나 질병을 연구하는데 있어 위와 같은 접근이나 한 가지 원인에 의한 발생한다는 단순한 접근은 복잡한 여러 인자가 관여한 암과 같은 질환의 이해에 많은 제약이 있다. 이러한 복잡한 기전을 연구하는 생물학적 분야로 전사체학, 단백체학, 대사체학, 그리고 유전체학이 있다. 비록 이러한 “omics”의 연구에서의 결과가 “Desire state” 와는 거리가 있지만, 이 분야에서 지난 10년 동안 기술적인 면에서 굉장한 진보를 이루었다. 현재까지의 “omics”을 이용한 대장암 연구 결과는 대장암의 진단과 예후에 일관된 생물학적 표지자를 밝혀내는데 미흡하지만, 대장암의 여러 분야의 이해에 도움을 주었다. 예를 들면 대장암의 서로 다른 병기에서 게놈, 전사, 단백질의 연구는 염색체의 평균 유전자 표현 수준과 연관되는 염색체 이수성을 발견하게 해 주었고, 이러한 염색체 변이/DNA복사 변화와 관련되는 유전자의 발현은 대장암에서만 한정되는 것이 아니라, 다른 고형암과 심지어는 효모에서도 발현되었다. 결국 이러한 연구는 대장암에서 새로운 후보 유전자(PLCG1 on20q, DBC1 on 8q21, NDGR1 on 8p24)를 발견하도록 해 주었다. 이 중 단백체학은 단백질의 성질을 발현, 중개연구 후 적용, 다른 단백질과의 결합에 초점을 두어 연구함으로써 세포 내 변형과정과 네트워크 형성을 질병의 진행 과정과 연계시켜 총괄적으로 이해할 수 있는 분야이다. 방법적으로 단백체학은 살아있는 시스템에서 단백질의 분석과 분리하는 방법 중 가장 효율적이라는데 기초를 두고 있다. 이러한 발전과 연구들에도 불구하고, 이 분야에는 자료수집, 해석, 진행과정의 분석, 발생 모델의 개발과 같은 수많은 rate-limiting step이 있다. 이러한 난관들은 현재의 기술과 전략들에 의해 빠르게 극복되고 있으며, 최근의 생물학에서의 암 관련 연구의 진보에 대한 EU-USA joint workshop에서, 연구 성공을 위해서 다음 분야의 향후 연구 의지를 발표하였다. “Cell-context specific molecular interaction maps in cancer (cancer interactomes, widely available experimental platforms for rapid biochemical validation, cellular network based contexts for the integration of orthogonal data modalities including gene expression, SNPs, gene copy number, epigenetic data, etc., information on pathway synergy for therapeutic intervention, assembly and validation of cell-context specific molecular interaction maps for cancer cells (genes, proteins, miRNA, lipids, metabolites, etc.)” 추후 “omics”를 이용하여 개인의 암세포에서 복잡한 발생 과정을 시각화하고 특별화된 개인적인 치료가 비기능적인 암 발생 과정을 교정하도록 하여 향후 미래에 적용될 개별화된 치료에서 혁명을 일으킬 것으로 판단된다.