[ 시티저널 허송빈 기자 ] KAIST 생명과학과 전상용·이대엽 교수와 생명화학공학과 임성갑 교수 공동 연구팀이 특수 고분자 박막을 이용해 3차원 암 줄기 세포 스페로이드(spheroids)를 손쉽게 제작할 수 있는 세포배양 플랫폼을 개발했다.

연구팀에 따르면 암 줄기 세포는 항암제의 내재적 저항성을 가져 암의 전이와 재발에 깊이 관여하고 있다.

그러나 종양 안에 극히 일부 존재하기 때문에 지금까지는 다양한 암 줄기 세포의 대량 확보가 어려워 암 연구와 약물 개발에 제약이 있었다.

생체 내에서 암은 3차원 조직 덩어리 형태로 존재해 암 줄기 세포를 스페로이드 형태로 배양하는 연구가 필요하다.

연구팀은 개시제를 이용한 화학 기상 증착법(iCVD)을 이용, 세포 배양 기판 위에 특정 고분자(pV4D4) 박막을 형성했다.

그 위에 다양한 암 세포를 배양한 결과 암 세포가 고분자 박막 표면에서 자극을 받아 서로 뭉치면서 3차원 스페로이드 형태를 만들었고, 이와 동시에 항암제에 저항성을 가진 종양 암 줄기 세포로 변화하는 것을 확인했다.

연구팀은 이런 표면 자극 유도 암 줄기 세포(Surface stimuli-induced cancer stem cell-like cell)를 고효율로 손쉽게 대량 배양하는 데 성공했다.

연구팀은 이번 연구에서 특정 고분자 박막에서 배양된 표면 자극 유도 암 줄기 세포 스페로이드가 약 24시간 안에 형성되며, 분석 결과 암 줄기 세포 관련 유전자의 양이 배양 시간에 따라 증가함을 발견했다.

연구팀이 개발한 플랫폼을 통해 형성된 암 줄기 세포 스페로이드는 실제 항암제를 처리했을 때 뛰어난 약물 저항성을 지니고 있음을 확인했다.

또 종양 동물 모델에서 비교 그룹에서는 보이지 않았던 다른 장기로 암이 전이되는 것을 확인했다.

연구팀은 전체 염기 서열 분석(Whole-genome sequencing)을 통해 표면 자극 유도 암 줄기 세포와 실제 암 환자 암 줄기 세포와의 유사성을 확인했다.

연구팀은 이번 연구로 암 줄기 세포 기초 연구와 약물 개발 플랫폼의 원천 기술을 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

최민석·최윤정 박사, 유승정 박사 과정이 공동 1 저자로 참여한 이번 연구는 미국 암학회(AACR) 대표 국제 학술지인 암 연구(Cancer Research) 10월 24일자 온라인 판에 게재됐다.