1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

교모세포종은 뇌종양 중 가장 악성으로 분류되며 다른 암과 비교하여, 방사선 및 항암제 치료에 대한 저항성이 매우 높아, 생존기간이 1년 불과합니다. 최근 교모세포종의 항암 정밀 의료를 위해 종양의 유전체 특성에 따른 개인 맞춤 식 표적 치료가 널리 시도되고 있으나, 그 효과는 매우 제한적이었습니다. 이러한 치료 실패의 가장 큰 원인 중 하나는 시간적 및 종양 내 공간적 유전체 다양성 때문으로 밝혀져왔습니다.

본 논문은 52명의 교모세포종 환자로부터 127건의 다부위 및 원발암-재발암 유전체 구조 및 약물반응 분석을 통하여 의료영상 및 유전체 등을 융합한 데이터 기반의 수학적 모델링 기법을 활용하여 종양의 시간-공간적 유전체 진화 모델을 체계화하였습니다. 또한 다부위 유전체 및 약물반응을 다차원 빅데이터 머신러닝 분석 기법을 활용하여 조상 유전자를 선별하고, 그에 따른 치료 전략의 임상 적용 가능성을 제시하였습니다.

그 결과, 서로 근접한 부위에서 채취한 조직들 또는 원발암과 근거리에서 재발한 종양의 경우 매우 유사한 유전체 발현 및 변이 양상을 보이지만 지정 학정으로 독립된 다초점 종양 또는 원발암과 원거리에서 재발한 종양의 경우 상대적으로 상이한 유전체 양상을 나타낸다는 것을 발견하고 일원 및 다윈 진화모델링을 통하여 체계화하였습니다. 또한 특정 PIK3CA 유전자의 변이가 다원 진화 종양 발생과 유의한 관련이 있음을 규명하고, 표적 치료 반응 효과를 확인하였습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 삼성서울병원 임상의학연구 소속으로 난치암연구사업단에서 연구를 진행하고 있습니다. 난치암연구사업단은 삼성서울병원 신경외과 남도현 교수님께서 단장을 맡고 계시고 뇌종양을 비롯한 여러 난치암에 대해 임상적으로 연계될 수 있는 연구를 목적으로 수행하고 있습니다. 저희 실험실은 암의 유전체 분석을 비롯하여, 환자유래 암 세포 약물 스크리닝, 환자 암 조직 샘플 및 관련 데이터 수집 및 관리, 환자유래 암 세포 이식 마우스를 상용한 약물 효능 테스트, 암 발생 및 진행 메커니즘의 분자생물학적 규명, 항체 기반 약물 개발들 다양한 연구를 수행하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

본 연구 과정 중에 콜로비아대학 에 있는 연구팀과 많은 교류와 연구 협력을 통해, 혼자 스스로의 힘도 중요하지만 같이 협력하면서 진행하는 부분에 대해 큰 장점을 느꼈습니다. 그리고 연구를 계속 진행할수록 제 자신이 아는것 보다는 부족한 부분에 대해 많이 느끼게 되어 앞으로 더욱 열심히 해야겠다는 생각이 자주 들었습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

요즘 암 연구를 비롯하여 많은 연구 프로젝트에서 유전체 분석을 필요로 하고 있습니다. 저도 wet bench 실험만 해오면서 처음으로 유전체 분석을 시작하였을 때 많은 걱정과 두려움이 있고 포기하고 싶을 때도 종종 있었습니다. 하지만 이러한 어려움을 한번에 극복하려는 생각보다 하나하나 천천히 배우면서 나아 갔을 때 많은 보람을 느꼈고, 그러한 자세가 장기적으로 큰 도움이 될 거라고 생각이 됩니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

계속하여 암 유전체 연구를 지속적으로 진행하고 싶습니다. 암 발생 및 진화에 대해 더욱 깊게 연구를 하여 최종적으로 암으로 고생하시는 환자분들께 조금이라도 도움을 드리고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

무엇보다 저에게 연구의 기본과 많은 가르침을 주신 지도교수 남도현 교수님께 감사드리고 본 프로젝트를 끝까지 잘 이끌어 주신 이진구 박사님께 감사드립니다. 본 논문을 진행하면서 많은 도움을 주신 저희 Bioinformatics팀의 김진국 박사님, 이인희 박사님, 조희진, 유혜진, 신혜미, 구하림, 진선휘 선생님들께 감사드리고 처음 연구를 시작하면서 많은 가르침을 주신 김미숙 박사님, 김용현 박사님, 신용재 박사님과 많은 도움을 주신 김동건, 이예리, 장낙호, 오영택, 이재현 선생님들께 감사드립니다. Shout outs to Cathy, Julie, Julius and Jung for support. 마지막으로 항상 옆에서 격려해주고 사랑을 준 아내 전지은씨와 가족 분들께 감사드립니다.