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Bionano detects a tandem amplification region in an MTX-resistant colon cancer cell line

2020-04-03 19:18:46

 


 

서울 대학교 정밀의료 센터 연구팀은 Bionano optical mapping 기술을 적용하여 메토트렉세이트 (MTX) 내성 대장암 세포주 (HT-29)에서 유전자 재배열을 확인하고 유전자 증폭 메커니즘을 해석한 결과를 biorxiv에 발표하였습니다.

 

대장/직장암은 남성에서 세 번째로 , 여성에서는 두 번째로 가장 많이 발생하는 암입니다. MTX는 대장 암 치료에 가장 널리 사용되는 화학 요법 약물이나, 악성종양 세포가 약물 내성을 갖게 되면 병의 진행을 막는 MTX의 효과는 제한되게 됩니다.  MTX 저항성은 여러 방식으로 획득되는데, 직장암 세포 및 급성 림프모구 백혈병에서, 염색체 5번 상의 DHFR 유전자 증폭은 메토트렉세이트 (MTX) 저항성의 특징으로 나타나고 있습니다. 따라서 종양에서 증폭을 촉진하는 유전적 특징과 메커니즘을 확인하는 것이 중요합니다. 이러한 메커니즘은 약물 내성을 예방하고 종양을 극복 할 수있는 치료의 타겟으로 작용할 수 있습니다. 그러나, DHFR 유전자 증폭 크기를 정량화하고 관련된 반복적 재배열을 정확하게 식별하는 데 어려움이 있기 때문에 DHFR 유전자 증폭에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다.

 

본 논문에서는 보다 긴 genome구간을 분석할 수 있는  Bionano genomics사의 optical mapping 기술을 적용하여 염색체 5번에서 tandemly duplicated  2.2Mbp 영역을 분석했습니다. PacBio 사의 Long read sequencing platform과 병용하여  증폭된 영역의 끝점에서 새로운 삽입(insertion)  증폭된 영역의 시작 및 종료점 둘 다에서의 역위(inversion) 또한 확인하였습니다.

 

이번 연구는 유전자 증폭에 의해 나타나는 암에서의 반복적인 서열 및 구조적 변이를 해석하기 위해 포괄적인 게놈 분석 기술인 광학 맵핑이 필요하다는 것을 보여주고 있습니다.  연구는 궁극적으로 중요한 치료 메커니즘을 확인하고 항암제 및 개인별 맞춤 의약품의 약리학적 목표에 대한 보다 심층적인 지침을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.

 

 

 

Genomic and transcriptomic analyses reveal a tandem amplification unit of 11 genes and mutations of mismatch repair genes in methotrexate-resistant HT-29 cells


Ahreum Kim, Jong-Yeon Shin, Jeong-Sun Seo