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Research Highlights

Genome-wide analysis of DNA methylation in bronchial washings.

  • Um SW, Kim Y, Lee BB, Kim D, Lee KJ, Kim HK, Han J, Kim H, Shim YM, Kim DH.
  • Clin Epigenetics. 2018 May 18;10:65. doi: 10.1186/s13148-018-0498-8. eCollection 2018.
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배경: 폐암은 국내뿐 아니라 전 세계적으로 암으로 인한 사망자수 중 제 1위를 차지함. 지난 40년 동안 폐암의 진단 및 치료에서 획기적인 발전이 있었음에도 불구하고 5년 생존률은 5% 밖에 증가 하지 못했음 (현재 5년 생존률: 약 17%). 폐암 조기 진단을 위한 흉부 X-선 검사 및 객담 검사는 폐암 환자의 생존률에 영향을 주지 못하고 있고 low-dose chest CT가 최근 많은 병원에서 이용되고 있지만 30% 환자에서 위양성을 보이고 있음. 본 연구는 기관지 세척액에서 CpG 메틸레이션을 분석하여 폐암 조기 진단을 위한 바이오마커를 발굴하고자 함.

방법: 삼성서울병원에서 2010년 3월부터 2015년 11월까지 기관지 내시경을 받은 70명의 폐암 환자와 53명의 정상인으로 부터 기관지 세척액 확보. Illumina HumanMethylation450K BeadChip을 이용하여 게놈 레벨에서 485,577 CpGs의 메틸레이션 레벨 분석.

결과: 정상인에 비해 폐암 환자의 기관지 세척액에서 메틸레이션이 많이 된 29 CpGs (Bonferroni-corrected P < 0.05)를 선별하였음. 머신러닝 알고리즘을 이용하여 14가지 모델을 테스트 하였고 logistic regression을 이용한 폐암 예측이 가장 정확하였음. 8개 유전자 (TFAP2A, GDNF, DRD5, TPM1, HOXA11, PDGFRA, TOX2, and PHF11)를 이용한 폐암 예측의 민감도는 83.6%, 특이도는 97.9%였음. 여러 유전자가 흡연에 의해서 메틸레이션이 되었지만 금연의 효과는 정상인에서만 보였음.

결론: 기관지 세척액에서 유전자의 메틸레이션 변화 분석을 통해 폐암 조기 진단이 가능할 것임. 그러나 폐암이 진행되고 있는 환자에서 금연의 효과는 매우 한정적일 것임.

연구실 소개: 본 연구를 수행한 에피지놈 연구실은 폐암 조기 진단 및 재발 예측을 위한 유전자를 발굴하고 이를 임상에 적용하여 폐암 환자의 5년 생존률을 연장하는데 기여하고자 함.

 

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