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유전체분석을 통한 진화적 암유전자 변이와 
항암제 내성의 새로운 연관성 제시
- GIST 박한수 교수 공동연구팀, 유전체분석을 통해 암 전이 과정에서 발생한 진화적 유전자 변
이를 밝히고 이를 실제 환자유래이종이식 마우스모델에 적용하여 항암치료효과 차이 확인 
- 연구결과, 미국암학회(AACR)가 발행하는 상위 5% 학술지인 ‘클리니컬 캔서 리서치’(IF=10.199)에 
2019년 1월 22일(화)자 게재
□ GIST(지스트, 총장직무대행 허호길) 의생명공학과 박한수 교수와 서울대학교 
생화학과 조성엽 교수 공동연구팀이 암환자의 조직 및 환자유래 이종이식 
마우스 모델의 유전체 분석을 통해 암조직이 전이과정에서 발생한 진화적 
유전자 변이가 항암치료 반응에 차이를 보일 수 있음을 증명하였고, 새로운 
항암치료 반응예측 전략을 제시했다. 
 ∘ 암 치료의 의학적 발전에도 불구하고 여전히 많은 환자들은 치료과정에서 
고통받고 있으며, 완치된 이후에도 암이 재발 및 전이하는 등 암 치료에 어
려움을 겪고 있다. 암조직은 특히 전이되는 과정에서 진화적 돌연변이가 발
하는데, 이때 유전적 변화가 갖는 임상적 의미는 아직까지 구체적으로 알
려지지 않았다.
 연구팀은 유전체 분석을 통해 대장암 조직이 전이하는 동안 진화적으로 전
사체적(transcriptomic) 및 후성적(epigenetic) 변화를 보이고, 유전적으로 뚜렷
이 구분되는 서브클론(subclone)*이 다양할수록 역동적으로 변화한다고 밝혔
다. 그리고 이 과정에서 획득한 돌연변이 또는 유전자 발현의 변화가 실제 
생체 내에서 항암치료 내성이나 치료 반응에 다양한 차이로 이어질 수 있음
을 환자유래 이종이식 마우스모델을 통해 확인하였다.   
* 서브클론: 새로운 돌연변이가 발생한 세포
GIST(광주과학기술원) 보도자료
http://www.gist.ac.kr 
보도 일시
2019. 2. 28.(목) 조간(온라인 2. 27.(수) 12:00 이후 보도) 
보도자료
담당
대외협력팀 김미연 팀장
062-715-2020 / 010-5302-3620
대외협력팀 이나영 행정원
062-715-2024 / 010-2008-2809
자료 문의
의생명공학과 박한수 교수
062-715-5364
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□ 연구결과, 전이된 대장암 환자의 치료를 위해서는 암조직이 전이되면서 원발
암 조직과 비교하여 클론이 변할 수 있기 때문에 전이된 조직에서 항암치료
제 반응 차이를 반드시 고려해야 할 것을 시사하고 있다. 이때 환자유래 이
종이식 마우스 모델을 활용하여 전이성 암 환자에서 조직 부위별로 항암치
료의 반응성을 치료 전에 미리 예측할 수 있음을 증명하였다.
□ GIST 박한수 교수는“기존에는 암 환자에게서 항암치료에 대한 내성 및 재
발을 정확히 예측하기 어려웠으나, 유전체분석을 통해 개인별 맞춤으로 전이
성 암 환자의 예후 예측을 할 수 있다”고 설명하였다. 
  또한“최근 전세계적으로 질병에 대한 개인별 차이를 알고 이에 맞춰 치료
하는 정밀의료(precision medicine)에 대한 관심이 높아지고 있는데, 이번 연
구를 통해 임상유전체 분석을 활용하여 환자의 유전체를 확인하고 적절한 
치료법을 선택함으로써 환자와 국가의 경제적인 부담을 줄이고, 효율적인 치
료와 생존률 증가로 이어질 것으로 기대된다“고 말했다. 
□ 이번 연구는 GIST 의생명공학부 박한수 교수와 서울대학교 의과대학 김종일, 
조성엽 교수, 가천대학교 길병원 이원석 교수가 함께 참여했으며, 연구결과
는 미국암학회(AACR)가 발행하는 상위 5% 학술지인 클리니컬 캔서 리서치
(Clinical Cancer Research/Impact Factor=10.199) 2019년 1월 22일(화)자에 게
재되었다.  
□ 한편, 박한수 교수는 지난해 12월 26일 코넥스에 상장한 지놈앤컴퍼니를 창
하여, 암환자의 면역증강을 위한 마이크로바이옴 개발 프로그램과 다양한 
암종의 anti-PD1 비반응성 암환자에 특화된 신규 면역관문억제제 항체 개발 
프로그램을 융합한 맞춤형 면역항암제 개발을 선도하고 있다. <끝> 
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논문의 주요 내용
1. 논문명, 저자정보 
 - 저널명 : Clinical Cancer Research
 - 논문명 : Unstable genome and transcriptome dynamics during tumor 
metastasis contribute to therapeutic heterogeneity in colorectal 
cancers
 - 저자 정보 : 조성엽(제1저자, 서울대), 채지수(제1저자, 서울대),
               박한수(교신저자, GIST), 김종일(교신저자, 서울대), 
이원석(교신저자, 가천대), Charles Lee(교신저자, The Jackson 
Laboratory)
용 어 설 명
○ 전사체 (transcriptome; 轉寫體): 발현된 모든 RNA의 총합을 의미. 전사체가 주는 
의미는 유전자들의 기능을 총체적으로 네트워크로 이해할 수 있는 기본 자료와 
분석 방법을 제공.
○ 후성유전학 (epigenetics; 後生遺傳學): DNA의 염기서열이 변화하지 않는 상태에
서 이루어지는 유전자 발현의 조절인 후생유전적 유전자 발현 조절을 연구하는 
유전학.
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그 림 설 명
[그림 1] 대장암 환자유래이종이식(patient derived xenograft; PDX) 종양의 게놈특징 
[그림 2] 다기관 전이가 있는 대장암 환자 종양의 진화 과정
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[그림 3] 환자 전이성 종양 및 환자유래이종이식(patient derived xenograft; PDX)과 원
발 종양과 유전적 거리 차이 비교
[그림 4] SciClone 분석을 통한 다기관 전이가 있는 대장암환자 종양의 클론 구조 및 
클론 동역학
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[그림 5] 다중 장기전이가 있는 대장암환자 환자유래이종이식(patient derived 
xenograft; PDX) 종양의 전사체(transcriptome) 및 DNA 메틸화 분석에서 전이된 암에 
특이적으로 바뀐 표지적 유전자 세트를 밝힘  
[그림 6] 다기관 전이가 있는 대장암 특정 환자에서 치료적 이질성(Therapeutic 
heterogeneity)