30종 이상 암종 수입 통해 전 암종 단일세포 지도
삼차 림프 구조 분석으로 치료 반응 예측 효과 확인
[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 한국과학기술원(KAIST)이 암 치료를 위한 세계 최대 규모의 암 조직 데이터베이스를 구축축했다.
한국과기원은 의과학대학원 박종은 교수, 바이오및뇌공학과 최정균 교수 공동 연구팀이 세계 최대 규모의 암 조직 단일세포 및 공간전사체 데이터베이스를 구성하고, 이를 바탕으로 삼성서울병원 이세훈 교수 연구팀과 함께 면역 치료의 예후 예측에 중요한 세포 생태계 타입을 보고했다고 22일 밝혔다.
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| 다양한 암종에서 관찰한 삼차 림프 구조와 그 구성 세포들의 공간적 배열 양상 [사진=한국과학기술원] 2024.05.22 biggerthanseoul@newspim.com |
최근 발달하고 있는 단일세포 및 공간 전사체는 미세환경을 구성하는 세포들과 그들의 3차원적 배열 및 상호작용을 정량적으로 측정 및 표현한다는 점에서 미세환경의 이질성 개념을 생태계 수준으로 확장해 디지털 정보의 형태로 저장 및 분석할 수 있게 한다.
연구팀은 암세포 생태계 타입들을 전 암종(pan-cancer) 수준에서 규명하기 위해 약 1000개의 암 환자 조직 샘플, 500여 명의 정상 조직 샘플에 대한 단일세포 전사체 데이터를 30종 이상의 암종에 대해 수집해 모든 암에 대한 세포 지도가 총망라된 전 암종 단일세포 지도(pan-cancer single-cell atlas)를 구축했다.
내과 전문의가 포함된 연구진이 직접 데이터를 수집하고, 메타데이터 재처리 및 암종 분류를 진행해 암 조직을 구성하는 100여 개의 세포 상태를 규정하고, 이들의 발생빈도를 바탕으로 각 암종별 조직의 상태를 분류했다.
미국의 암 환자 공공 데이터베이스(TCGA) 등의 대규모 코호트 데이터를 활용해 각 세포 상태가 암 환자의 치료 및 예후에 미치는 영향을 분석했다.
여러 세포 상태 간의 상호작용 분석을 통해서 암세포 생태계 네트워크를 구축했고 삼차 림프 구조(tertiary lymphoid structure) 구성요소를 포함하는 인터페론 연관 생태계가 삼성서울병원 이세훈 교수 연구팀의 폐암 코호트를 포함해 면역관문 억제 치료(immune checkpoint inhibitor)를 받은 여러 암종들에서 면역관문 억제 치료 반응 예측에 효과적이라는 사실도 확인했다.
박종은 교수는 "이번 연구를 통해 세계 최대 규모의 암 조직 데이터베이스를 구축했고 이를 바탕으로 면역 치료의 예후 예측에 중요한 영향을 줄 것"이라며 "소수의 환자에게 아주 좋은 치료반응을 보이나 일부의 경우 면역 관련 부작용을 나타내는 면역 관문 억제제의 치료 대상군 선정에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다"고 강조했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 지에 5월 14일 자 출판됐으며, KAIST 세포 아틀라스 웹 포탈을 통해 공개되고 있다.
biggerthanseoul@newspim.com
