암 조직 내 이질성을 극복할 최적의 약물 조합에 관한 연구

Abstract

암 조직 내 이질성은 암 치료를 어렵게 하는 잘 알려진 요인 중 하나이다. 이질성을 가진 암 세포 집단은 동일한 자극에 대해 다른 반응을 보인다. 이는 약물에 대한 암의 내성이나 암의 재발을 가능하게 하는 특징이다. 현재까지 암 조직 내 이질성 극복을 위한 치료 전략 연구가 많이 진행되어 있지 않다. 그렇기에 본 연구에서는 이질성을 가진 암 집단에 대한 최적의 약물 조합을 시스템 생물학적 접근법으로 찾고자 한다. Fumia의 불리안 대장 세포 모델을 수정하고, 여러 생물학적 근거로 입증하였다. 이 모델에 이질성을 가진 대장암 세포의 유전적 차이를 반영한 3개의 대장암 네트워크 모델을 구축하였다. 노드 섭동 분석을 통해 약물의 효능과 독성을 계산하고, 다목적 최적화 기법을 이용해서 각 부분집단과 암 전체 집단에 대한 최적의 약물 조합을 찾았다. 3개의 암 부분집단은 여러 환경 입력 신호에 대해 서로 다른 반응을 보인다. 노드 섭동 분석 결과, 모든 암 부분집단에 효과가 있는 단일 약물은 없었으며, 각 부분집단에 맞는 단일 약물이나 약물 조합은 서로 다르다. 대부분의 약물 조합의 결과는 약물 상호작용 때문에 비선형적이다. 최종적으로 우리는 다목적 최적화 기법을 활용하여 최적의 약물 조합을 제시한다.