바이오마커 LEPRE1은 인간 백혈병과 폐암에서 ABCG2 발현 및 종양 전이 상태를 조절해 pelitinib 특이 약물 반응성을 유도한다.

저자 및 소속: A-Ram Lee, Sunho Lee, JeeYoon Shin, Ji-Young Kim, Kyoung-Sik Moon, Jongsun Jung. Korea Institute of Toxicology(KIT), Syntekabio Inc. Genome Data Integration Centre, Ewha Womans University 등.

초록: 정밀의학에서 치료 민감도 또는 약물 저항성 바이오마커는 적절한 치료 프로토콜 선택과 생존율 개선에 중요한 예후·예측 분자다. 그러나 높은 false-positive 위험과 각 바이오마커에 대한 기능 검증 부족 때문에 정확한 바이오마커 식별은 여전히 어렵다.

본 연구는 in silico 통계 방법을 통해 leucine proline-enriched proteoglycan 1(LEPRE1)과 pelitinib 약물 민감도 사이의 기계적 상관성을 발견하고, 급성골수성백혈병(AML)과 A549 폐암 세포에서 이를 확인했다. 높은 LEPRE1 수준은 protein kinase B 활성화, ATP-binding cassette superfamily G member 2(ABCG2)와 E-cadherin 과발현, 세포 집락화를 유도해 암 줄기세포 유사 표현형을 만든다.

ABCG2 상향조절의 역전 효과 때문에 LEPRE1 과발현 세포에서는 pelitinib 민감도가 증가했다. 반대로 LEPRE1 침묵화는 pelitinib 저항성을 유도하고 Src/ERK/cofilin 연쇄 반응을 통한 actin 재배열로 epithelial-to-mesenchymal transition을 촉진했다. in silico 결과는 두 암 유형에서 검증된 LEPRE1과 pelitinib 민감도 간 기전적 관계를 제시한다.

이 연구는 bioinformatics 결과에 기반한 개인맞춤형 의학 전략의 임상 개발을 뒷받침하며, in silico 예측과 in vitro 실험을 통해 암 바이오마커로서 LEPRE1의 가능성을 보여준다.