작성자 : 성균관대학교, 박웅양

대장암(colorectal cancer, CRC)은 전 세계적으로 발생 및 사망률 3위를 차지하는 주요 암종으로, 국내에서도 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있습니다. 최근에는 고령화뿐 아니라 젊은 연령층에서도 발병률이 상승하고 있어 공중보건학적 부담이 점차 커지고 있습니다. 다양한 치료 전략이 개발되고 있음에도 불구하고, 대장암의 예후는 여전히 불량하며, 환자 간 치료 반응의 차이를 설명할 수 있는 신뢰할 만한 예후 및 치료 반응 바이오마커(biomarker)는 제한적입니다. 현재 임상적으로 활용되는 대표적 분자 지표는 MSI(microsatellite instability) 상태, KRAS 및 BRAF 변이 정도에 머물러 있으며, 이러한 정보만으로는 실제 환자 간의 복잡한 이질성을 충분히 설명하기 어렵습니다.

이러한 한계의 근본 원인 중 하나는 대장암의 종양 이질성(tumor heterogeneity)입니다. 대장암은 유전적, 전사체적, 그리고 표현형적 수준에서 이질성이 매우 높은 암종으로, 동일한 병기(stage)나 조직학적 아형이라 하더라도 종양세포의 상태나 주변 미세환경(tumor microenvironment; TME)의 구성은 환자마다 크게 다릅니다. 특히 TME는 면역세포, 기질세포, 혈관세포 등 다양한 세포로 이루어져 있으며, 이들 간의 상호작용이 종양의 성장, 침윤, 전이, 그리고 치료 반응을 결정짓는 핵심 요인으로 작용합니다. 그러나 기존의 bulk RNA-seq 기반 연구로는 이러한 세포 수준의 상호작용과 세포 상태 변화를 정밀하게 규명하기 어렵다는 한계가 있습니다.

이에 본 연구에서는 치료 경험이 없는(treatment-naive) 대장암 환자를 대상으로 고해상도 단일세포 전사체(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq) 데이터셋을 구축하였습니다. 본 데이터는 대장암의 다양한 병기(stage I–IV)를 포함하며, 표준화된 조직 처리 및 라이브러리 제작 과정을 거쳐 생성된 고품질 데이터입니다. 이를 통해 종양세포의 전사체적 다양성뿐 아니라, 면역세포 및 기질세포 등 TME 구성요소의 전사체적 특성을 세포 수준에서 통합적으로 탐색할 수 있습니다. 본 데이터는 대장암의 분자적 이질성(molecular heterogeneity)을 규명하고, 세포 간 상호작용(cell–cell communication)과 세포 상태(cell state) 전이를 추적할 수 있는 기반 자료로서, 향후 신규 바이오마커 발굴과 정밀의료 기반 치료 전략 개발에 중요한 기여를 할 것으로 기대됩니다.

이 데이터는 다음과 같은 후속 연구에 활용될 수 있습니다:
- 면역 미세환경 연구: T세포, 대식세포, CAF 등의 세포군 간 상호작용 및 면역억제 기전 탐색
- 새로운 치료 타깃 발굴: 기존 MSI, KRAS 외의 새로운 분자 바이오마커 탐색
- 약물 반응성 예측 모델링: 세포 아형별 발현 시그니처를 활용한 정밀의료 기반 치료 예측
- 종양 진행 관련 세포 상태 분석: Tumor trajectory에 따른 세포 전사체 변화 규명

본 단일세포 전사체 데이터는 대장암의 분자적 복잡성과 종양 미세환경을 통합적으로 이해하기 위한 핵심 기반 자료(core resource)로서, 향후 전이 억제 전략 수립, 치료 반응 예측 모델 개발, 신규 표적치료제 탐색등 정밀의료 기반의 다양한 연구로 확장될 수 있을 것입니다.

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<사사 표기 방법 예시>
(국문) “본 연구에서 생산된 데이터는 국가 바이오 데이터 스테이션(K-BDS, https://kbds.re.kr)에 KAP241091 번호로 등록되었습니다.”
(영문) “This data from this study is available under the accession number KAP241091 at the Korea BioData Station(K-BDS, https://kbds.re.kr)”

K-BDS 인용 시
Lee B, Hwang S, Kim PG, Ko G, Jang K, Kim S, Kim JH, Jeon J, Kim H, Jung J, Yoon BH, Byeon I, Jang I, Song W, Choi J, Kim SY. Introduction of the Korea BioData Station (K-BDS) for sharing biological data. Genomics Inform. 2023 Mar;21(1):e12. doi: 10.5808/gi.22073. Epub 2023 Mar 31. PMID: 37037470; PMCID: PMC10085736.

>> 논문 바로가기

Lineage-dependent gene expression programs influence the immune landscape of colorectal cancer (Lee HO, Hong Y et al., Nat Genet. 2020 Jun;52(6):594-603.doi: 10.1038/s41588-020-0636-z.Epub 2020 May 25.)

Colorectal Microenvironment Determines the Prognosis of Colorectal Cancer (Bang YH, Choi JH et al., Accepted at Exp Mol Med (2025))

#대장암 #단일세포전사체 #종양이질성
작성자 : 성균관대학교 박웅양 교수님