법랑모세포종(ameloblastoma, AM)은 BRAF 억제제인 베무라페닙(vemurafenib)에 대해 내성을 보이며, 이는 주로 법랑모세포종 연관 섬유아세포(ameloblastoma-associated fibroblasts, AMFs)에 의해 매개됨. 그러나 이러한 내성 형성 과정에서 생체시계(circadian clock)의 잠재적 역할은 아직 규명되지 않음. 본 연구는 종양–기질 상호작용 과정에서 BMAL1–LHX8 신호의 역할을 규명하고, 해당 분자신호를 표적으로 하는 전략이 법랑모세포종의 베무라페닙 감수성을 증강시킬 수 있는 치료적 가능성을 탐구하는 것을 목표로 함.
환자 유래 AM 세포와 AMFs를 이용하여 기질이 풍부한(stroma-rich) AM 종양 오가노이드(tumoroid)를 in vitro에서 재구성함으로써 종양–기질 상호작용을 재현하고 베무라페닙의 약리학적 효과를 평가함. 시계열 RNA 시퀀싱, 루시퍼레이스 분석, CRISPR/Cas9 유전자 편집 기법을 활용하여 전사체 환경과 BMAL1–LHX8 조절 네트워크를 규명함. 또한 생체시계 조절제인 GSK4112와 베무라페닙 병용 요법의 효능을 기질이 풍부한 AM 종양 오가노이드 및 세포주 기반 이종이식(xenograft) 모델에서 평가함.
환자 유래 AMFs는 증가된 분비 활성 뿐 아니라 대사 및 수축 기능의 항진을 보였으며, 이는 ECM 재형성을 통해 AM에서 기질 경직성(stromal stiffness)을 증가시키는 데 기여함. 종양–기질 상호작용은 기질이 풍부한 AM 종양 오가노이드에서 재현되었으며, 정상 섬유아세포(normal fibroblasts, NFs)가 AMF 유사 상태로 동적으로 변화하는 양상으로 확인됨. 기질이 풍부한 종양 오가노이드의 전사체 분석 결과, AMFs에서 분자 생체시계와 LHX8의 심각한 교란이 관찰됨. 기능적 분석을 통해 BMAL1에 의해 유도된 LHX8 발현이 성장인자 분비 및 ECM 재형성을 포함한 종양 촉진적 AMF 활성을 증진시킴을 확인함. 특히, GSK4112를 이용한 BMAL1–LHX8 축의 약리학적 억제는 기질이 풍부한 종양 오가노이드 및 이종이식 모델 모두에서 AM의 베무라페닙 감수성을 유의미하게 증강함.
본 연구는 법랑모세포종에서 AMF 매개 약물 내성의 기저 기전으로서 BMAL1–LHX8 축의 역할을 규명하였으며, 종양–기질 상호작용에서 분자 생체시계를 조절하는 전략이 법랑모세포종의 새로운 치료적 접근법이 될 수 있음을 시사함.