과학자들이 유전자를 절단하고 편집할 수 있는 첨단 기술인 CRISPR를 이용한 새로운 전임상 모델을 통해 Weill Cornell Medicine 연구자와 동료들은 전립선암이 어떻게 퍼지거나 전이하는지에 관해 더 깊은 통찰력을 얻었다. 지난 9월 23일 Cancer Discovery에 발표된 연구에서 과학자들은 전립선암 전이 세포가 신체를 이동할 때 취하는 복잡한 경로를 기록했다.

"가상 지도를 사용하면 전이의 숨겨진 고속도로를 밝혀낼 수 있으며, 언젠가는 암에 대한 장애물 역할을 할 수 있는 새로운 치료법으로 안내할 수 있습니다." 이 번 연구 수석 저자인 다위드 노왁(Dawid Nowak)박사가 말했다.

전립선암 전이의 영향
약 12%의 남성이 평생 전립선암 진단을 받는다. 미국 암 협회는 2024년에 미국에서 약 35,250명이 이 질병으로 사망할 것으로 예측했다.

"폐, 간, 뼈로 전이된 전립선암은 생존에 가장 큰 영향을 미칩니다." Weill Cornell Medicine의 박사후 연구원인 라이언 세리오 박사의 말이다. 전립선암이 원발 종양에 국한되었을 때 생존율은 거의 100%입니다. 암이 퍼지거나 전이되면 환자의 생존율은 40% 미만으로 떨어진다. 전립선암 전이에 대한 더 나은 이해는 더 나은 치료법의 가능성을 열어준다.

혁신적인 모델
연구자들은 유전 정보를 전립선으로 운반하도록 설계된 바이러스를 12주 된 생쥐에 주입했다. 이 바이러스에는 두 개의 종양 억제 유전자를 삭제하여 전립선암의 성장과 확산을 촉진하고, CRISPR 기술로 편집할 수 있는 "바코드" 또는 고유한 유전적 마커를 도입하는 지침이 포함되어 있었다. 유전자 시퀀싱 및 생물 발광 이미징과 같은 도구와 결합한 이 바코드는 연구자들이 전립선암 클론의 기원과 이동을 추적할 수 있게 했다. 클론은 원래 암세포에서 발생하여 동일한 유전자 돌연변이를 공유하고 성장, 증식 및 확산하는 세포이다. 연구진은 생쥐가 60주가 될 때까지 클론을 추적했다.

"바코딩을 통해 클론 세포가 신체의 다른 전이 부위로 퍼지는 것을 추적할 수 있었습니다." 세리오 박사가 말했다. 연구원들은 암 확산을 담당하는 클론 세포와 확산 패턴을 정확히 파악할 수 있었다. 예를 들어, 그들은 원발 종양에 많은 전립선 암세포가 포함되어 있지만, 대부분의 전이는 소수의 공격적인 클론이 종양에서 나와 뼈, 간, 폐, 림프절로 이동하는 것으로 시작된다는 것을 관찰했다.

연구진은 또한 대부분 암세포가 장기로 퍼지면 다른 부위로 퍼지는 대신 그곳에 머물 가능성이 높으며, 밀접하게 관련된 몇몇 세포만이 추가 확산을 유발한다는 것을 관찰했다. "쥐에서의 이러한 확산 패턴 또는 시딩 토폴로지는 인간에서도 관찰된 것을 반영합니다."라고 세리오 박사는 말했다.

"우리는 이 모델의 전이 경로가 어느 정도 인간 암 파종 경로와 잘 일치한다는 것을 발견하고 매우 흥미로웠습니다. 우리 기술을 사용하여 전이 세포 경로를 매핑하면 이 치명적인 암이 어떻게 퍼지는지에 대한 핵심을 파악하는 데 큰 도움이 됩니다."라고 연구원 노박 박사가 말했다.

많은 Weill Cornell Medicine 의사와 과학자들은 외부 기관과 관계를 유지하고 협력하여 과학적 혁신을 촉진하고 전문가 지침을 제공한다. 이 기관은 투명성을 보장하기 위해 이러한 공개 내용을 공개했다.

본 기사에 설명된 연구는 미국 국립보건원 산하인 미국 국립암연구소와 국립일반의학연구소의 지원을 받아 R01CA272466과 R35GM127070이라는 보조금을 통해 수행되었다.

참조:
Ryan N. Serio, Armin Scheben, Billy Lu, Domenic V. Gargiulo, Lucrezia Patruno, Caroline L. Buckholtz, Ryan J. Chaffee, Megan C. Jibilian, Steven G. Persaud, Stephen J. Staklinski, Rebecca Hassett, Lise M. Brault, Daniele Ramazzotti, Christopher E. Barbieri, Adam C. Siepel, Dawid G. Nowak. Clonal Lineage Tracing with Somatic Delivery of Recordable Barcodes Reveals Migration Histories of Metastatic Prostate Cancer. Cancer Discovery, 2024; OF1 DOI: 10.1158/2159-8290.CD-23-1332