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박솔잎
박솔잎(Solip Park) 저자 이메일 보기
Centre for Genomic Regulation
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Cancer type‐dependent genetic interactions between cancer driver alterations indicate plasticity of epistasis across cell types
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

최근 exome sequencing 기술의 발전으로 다양한 phenotype 및 질병에 대한 다 수의 환자 샘플을 이용한 연구가 진행되고 있습니다. 특히, 암의 경우, TCGA (The Cancer Genomic Atlas) 및 ICGC (International Cancer Genome Consortium) 등 대단위의 consortium 을 통하여 수 만명의 암환자에 대한 exome 을 분석하고자 하는 연구가 진행 중에 있습니다.
이런 대량의 data 를 통하여, 암 유형 별로 특이적인 암 타겟 유전자들이 밝혀지고 있지만 이들간의 상호관계는 아직 알려진 바가 매우 드물었습니다.

본 연구를 통해서는, 12 유형의 암에서 3000 여명의 암 환자들에 대한 copy number variants 및 somatic mutations 정보를 이용하여, 암 관련 유전자들이 어떤 상호 작용 (positive epistasis 및 negative epistasis) 을 하고 있는지를 permutation 기법을 이용하여 통계적으로 유의미한 관계들을 밝혀내었습니다.

특히, 이 논문에서 중요한 점은 epistasis 가 환경의 변화등에 따라서 static interaction 을 맺고 있는 것이 아니라 cancer type (tissue) 이라는 환경의 변화에 따라서 differential interaction 을 맺고 있다는 것을 암 환자 자료를 이용하여 human 에서 처음 증명했다는 점에 있습니다. 이는 기존에 c.elegans 나 yeast 에서만 증명되었던 rewiring epistasis 를 human 에서 처음 보여주었으며, 장기적으로 암 유형 특이적으로 drug target 발굴 등에 큰 도움이 되리라 기대됩니다.

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

제가 연구를 진행하고 있는 곳은 CRG (Centre for Genomic Regulation) 이라는 곳으로 스페인 바르셀로나에 위치해 있습니다. 연구소는 Systems biology, Gene regulation, Developmental Biology, Bioinformatics 등 4개의 분야로 구성되어 있고, 특히 제가 속해있는 Systems biology 의 경우 EMBL 에 소속되어 다양한 공동연구의 기회들이 열려있습니다.

많은 연구자 분들에게 유럽은 미국에 비해 상대적으로 덜 알려져 있고, 스페인은 더욱 생소하리라 생각됩니다. 유럽의 다 수의 연구소들이 뛰어난 연구 성과 및 연구 환경을 제공하고 있지만 한국에서의 낮은 인지도로 인하여 많은 분들이 지원을 안하시는 듯 하여 아쉽게 생각합니다. 특히, 저희 연구소의 경우, ENCODE 프로젝트를 처음 시작한 곳이고, TCGA 라는 암 대표 프로젝트에 소속되어 분석하는 등 생물학 분야의 다양한 인프라를 구축하고 있습니다. 큰 규모는 아니지만, 매우 다양한 스펙트럼을 가진 다양한 연구실이 유기적으로 연결되어 있습니다. 새로운 환경에서 다양하고 폭넓은 시도를 해보고자 하시는 많은 연구자 분들의 지원이 있기를 기대해 봅니다.
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3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점

제가 학위 과정중에 주된 연구 내용들은 유전질환들의 분자 생물학적 관계를 파악하는 이었습니다. 유전질환들은 원인 유전자들이 많이 알려져 있고, 이들의 effect size 가 매우 크지만, 발병의 희소성때문에 관련 생물학적 데이터들이 부족하다는 어려움이 있었습니다. 반면, 암의 경우 복잡성 질환의 대표적인 예로 다양한 원인이 존재하지만, 다 수의 발병 집단 확보가 쉽다는 이점이 있습니다.

현재 cancer genomics 분야에서, 다양한 암 유형에 대한 수 백여명의 암환자 관련 exome sequencing 및 SNP genotyping 자료들이 매우 빠른 속도로 쌓이고 있습니다. 혹자는 cancer genomics 가 bioinformatics 의 yeast 처럼 사용될 수 있을 것이다 라고 합니다. Yeast 라는 쉽게 연구 가능한 모델을 통하여 많은 발견을 이루었 듯이, 앞으로 다양한 cancer genomics 의 관련 자료들을 이용하여 human 에서 증명하지 못했던 많은 연구들이 가능하게 되리라 기대합니다. 물론, 거의 매일 주요 논문이 쏟아지는 가장 경쟁이 치열한 주제 중 하나지만, 많은 연구자 분들께서 현재 접근 및 사용 가능한 다양한 암 관련 data 들을 이용하여 다양한 시도들을 해 볼 수 있기를 바랍니다.

4. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번에 발표된 논문은 somatic alteration 을 이용하여 암 관련 타겟 유전자들의 관계들을 밝혔다면, 현재 진행중인 연구과제는 germline-associated alteration 에 중점을 두고 분석 중에 있습니다. 암을 일으키는 주된 요인으로는 환경적 요인과 유전적 요인이 있습니다. 대표적으로 알려진 예는 미국 배우 Angelina Joli 의 가슴 절재 시술로 많이 알려진 유방암이나 난소암을 일으킨다고 알려진 BRCA1, 2 유전자의 변형입니다. 하지만 다양한 암 유형에 따라서 관련된 germline-associated alteration 에 대한 분석은 아직 이루워지지 않았고, 특히 이들이 somatic alteration 과 어떤 관계를 맺고 있는지는 알려져 있지 않습니다. 이를 분석하기 위해 현재 만 명정도의 암 환자 data 를 이용하여 germline-associated mutation 들이 암 유형별로 어떤 차이들이 있는지 연구 중에 있습니다.

5. 다른 하시고 싶은 이야기들....

우선 이번에 소개된 연구를 재밌게 같이 수행했던 Dr. Ben Lehner 에게 감사드립니다. 하루에도 서너번 가량 discussion 을 하면서 서로 많은 자극을 주고 받으며 이번 연구를 재밌게 마무리 지을 수 있었습니다. 또한 저에게 systems biology 를 처음 접하게 해주시고 다양한 연구 기회를 제공해 주셨던 POSTECH 장승기 교수님과 김상욱 교수님께도 감사드립니다. 마지막으로 한국에서 항상 지지를 보내주시는 부모님과 옆에서 과학적으로나 일상 생활에서도 좋은 조언자가 되어주는 남편 양재성 박사에게도 항상 고맙습니다.
 등록일 2015-08-24
Category: Systems Biology, Genomics
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