📑오늘 우리가 살펴볼 연구는?
Jiang, W., Wu, J., Lin, X., Chen, Z., Lin, L., & Yang, J. (2024). Enumeration and Molecular Characterization of Circulating Tumor Cell Using an Epithelial Cell Adhesion Molecule/Vimentin/Epidermal Growth Factor Receptor Joint Capture System in Lung Cancer. Clinical Medicine Insights. Oncology, 18, 11795549241231568.
🤔❓ CTC에 대해 알아보자
CTC란 Circulating tumor cells의 약자로, 혈류로 방출된 종양 세포를 의미하며 종양의 진단과 발달에 중요한 역할을 해요.
CTC의 존재는 종양의 발생과 발달에 밀접한 연관이 있어, CTC를 정확하게 검출하는 것은 초기 종양 진단 및 치료에 매우 중요하답니다 !
폐암에서 CTC는 매우 소수로 존재하기 때문에 탐지 및 분리가 어려워요😥
이에 이번 연구에서는 EMT(Epithelial Mesenchymal Transition), EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor)와 같은 폐암 특이적 발현 지표에 기초하여 폐암 CTC의 정밀한 capture system을 구축하고자 했답니다 !😉
📢 알아두면 쓸모 있는 '용어 정리'
1️⃣ EpCAM(Epithelial cell adhesion molecule) : 상피세포접착분자
내피세포에서 유래해 상피세포 내에 부착되어 존재하는 분자로서, 다양한 경로로 떨어지거나 반응하면서 세포 신호에 영향을 줍니다. ➡️ 혈액 속에서 암 진단 가능!
2️⃣ Vimentin : 비멘틴
비멘틴은 세포 골격을 구성하는 중간 섬유의 한 종류로, 중간엽 세포(mesenchymal cell)에서 주로 발현돼요. 폐암 뿐 아니라 전립선암, 유방암 등에서도 비멘틴이 과발현되며, 이러한 암들에서 비멘틴의 발현 증가는 암 세포의 빠른 성장과 나쁜 예후에 밀접한 관계가 있답니다 !
3️⃣ EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor) : 상피세포 성장인자 수용체
상피세포의 성장과 분화에 관여하는 다양한 신호들과 결합하여 세포 안 쪽으로 신호를 전달하는 단백질로서, 변이가 발생하면 계속적으로 상피세포의 성장과 분화 신호를 내보내게 돼요. ➡️ 이는 종양 발생의 원인으로 작용한답니다 !
📍이번 연구의 진행 방향성
🌟🔍 이번 연구에서는 EpCAM (epithelial cell adhesion molecule) 과 Vimentin(비멘틴), EGFR 총 3종류의 magnetic beads(LMBs)를 사용하여 폐암 CTC의 capture 효율을 증대시킬 수 있는 방법을 알아냈답니다 !!😉
위 그림을 통해 3종류의 magnetic beads를 활용하여 세포막의 인지질 이중층과 같이 안정적인 '이중층'의 모양으로 lipid magnetic ball(LMB)을 형성한 모습을 확인 할 수 있어요 :)
이러한 형태는 분자를 안정화시켜서 내부 물질이 외부로 누출되는 것을 방지하고 유동성을 높인다는 특징을 가진답니다 !🤭
🔍✨ 연구 결과 살펴보기
위 사진은 Ep-LMB , Vi-LMB, EG-LMB 각각의 바이오마커들이 tumor cell과 결합한 모습이에요.
파란 색깔을 띠고 있는 부분들이 바로 각각의 LMB가 tumor cell과 결합했음을 보여주는 부분이랍니다 !!😉
(HUVEC는 탯줄 정맥에서 분리된 내피세포로, 정상세포인 대조군을 의미해요)
LMB 자체는 세포를 인지하는 능력이 없어서 불규칙적으로 세포 표면에 붙게 되지만, Ep-LMB , Vi-LMB, EG-LMB는 각각 tumor cell을 targeting하고 인지하는 능력이 있어 정확하게 결합할 수 있어요.✨👍🏻
왼쪽 그림은 'simulated blood system'을 의미하고 오른쪽 그림은 'PBS system'을 나타내는데, 여기서 'simulated blood system'이란 실제 혈액과 유사한 점도, 색상, 점성 등의 특성을 가지고 있어 실제 혈액을 대체할 수 있는 것을 의미하고
'PBS system'은 세포 배양, 생물학 실험 등에서 널리 사용되는 완충 용액으로서 삼투압 및 pH 조절, 필수 이온 균형 유지에 관여하는 역할을 한답니다.
두 시스템 모두에서 Ep-LMB , Vi-LMB, EG-LMB (5 μl)의 capture rate를 관찰한 결과, 모두 90% 이상의 capture rate를 보여 LMB 종류 간 유의미한 차이는 발견되지 않았음을 확인할 수 있었어요.
Antibody(항체) 함유량을 측정하는 실험에서도 PBS system과 simulated blood system 모두 60 μg에서 최대치에 도달하는 것을 확인해 최대 항체 함유량을 가진 적정 용량에 대해서도 파악할 수 있었답니다 :)
정상인과 폐암 환자를 구별하여 진단하는 실험에서 또한 민감도 : 99.39%, 특이도 : 96.88%를 보이는 것을 확인해 CTC는 건강한 사람과 폐암 환자를 구별하는 데에 가장 효과적인 바이오마커임을 알 수 있었습니다.🤗💡
📑 이번 연구의 시사점
CTC는 종양의 발생과 발전, 치료 효과 평가에 대한 정보를 제공할 수 있는 효과적인 진단 도구(바이오마커)로 쓰일 수 있어요.
CTC는 폐암 외에도 전립선 암, 대장암, 유방암, 간암 등 다양한 고형 종양에서 발견된다는 특징이 있으며, 폐암을 진단하는 다양한 기존의 바이오마커들(CEA, SCC 등)이 존재했지만,
양성 검출률이 매우 낮고, 특히 초기 진단 민감도가 현저히 낮았다는 점에서 보다 빠르고 정확한 진단을 위한 방법 개발이 필요했죠.
결과적으로, 이번 연구를 통해
Ep-LMB/Vi-LMB/EG-LMB를 결합한 CTC capture 시스템의 구축이 폐암 진단에 대한 우수한 임상 가치를 가지고 있음을 확인했답니다 !!😉🌟💡
폐암 뿐만 아니라 다른 많은 암, 종양의 진단에도 적용 가능한 유용한 진단법들이 더욱 많이 개발되길 바라며, 우리는 다음 글에서 또 만나요 !! 💞☺️
🖊️ 작성자 : 김소윤 (ksy040331@gmail.com)
🌟밝히자, 바이오 세상💡
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