강연 둘째날

   강연 둘째날의 많은 내용은 cancer에서의 driver mutation 및 non-coding mutation 에 대한 내용이었다. 그러다보니 개인적으로는 약간 흥미가 떨어졌다. 주로 PCAWG처럼 많은 환자의 데이터에서 RNA-seq. 등의 방법을 통해서 mutation 을 찾아 내고, 특히 driver 를 찾아 내는 내용이었다. 보통 대량의 데이터를 다룬 것이기 때문에 주로 landscape 류의 일들이며, 대부분 찾아진 mutation 에 대한 정보를 나열하는 식이었다. 

   폐암에서 SOS1의 mutation 을 찾아 내어 이 돌연변이가 암의 원인이 된다는 내용이 있었다. lung adenocarcinoma는 70% 정도가 KRAS와 EGFR pathway 에 있는 gene 에 mutation 이 있는데, 나머지 30%, 더 정확히는 26% 정도 되는 경우에는 구체적인 mutation 이 알려지지 않았었다고 한다. 그래서 환자들을 대량으로 분석해 보니 KRAS/EGFR 경로 쪽에 mutation 이 없는 경우 SOS1에 mutation 이 있는 것을 알 수 있었다고 한다. 그래서 환자에서 발견된 SOS1의 mutation 을 cell-line에서 전부 만든 후 tumorigenesis 등을 확인해보니 그 중 몇 개는 cancer property 가 증가하는 것을 알 수 있었다고 한다. 많은 실험 데이터가 있지만 시간 상 결론만 말을 해준다고 했다. SOS1이 MAPK pathway 에 속하는 gene 이기 때문에 MEK inhibitor를 처리해보니 drug-response가 높은 것을 확인할 수 있었다고 한다. 

   그 다음 세션의 내용이 매우 재미있었다. Coding and non-coding mutation in cancers, 였나, 그런 제목의 발표였는데 초록에는 그 제목이나 내용이 없고 발표 장소에서 얘기하겠다는 "To be presented onsite"라고 되어 있었다. 보통 미처 준비를 마치지 못한 경우에 이렇게 하는데, 왠일인가 했는데, 이 분(Nuria Lopez-Bigas)은 발표 시작 전에 스페인의 카탈루냐 독립에 대한 이야기를 잠깐 했다. 아마도 이런 상황이라 미처 초록을 못 보낸 게 아닐까, 하는 생각을 했다. 내용에서 중요한 내용은 비록 환자수가 많은 경우 통계적 기법을 통해서 어느 것이 driver mutation 인지를 찾아 낼 수 있지만 이 내용을 토대로 precision medicine 을 하기 위해 환자 개인을 들여 보았을 때는 한 명이 여러 mutation 을 갖고 있을 때 이 중 어느 것이 driver mutation 인지를 찾아 내는 것인지가 중요하다는 내용이었다. 이 때는 환자 한 명이기 때문에 기존에 환자를 여러 명 분석해서 driver mutation 을 찾아 내는 방법을 사용할 수 없다는 것이었다. 구체적인 방법은 이해를 잘 못 했는데 이 부분은 추후 논문을 찾아 보기로 했다. 결론 중 하나 재미있는 것은 여러 gene에 대한 mutation 을 갖고 있는 사람이라 하더라도 전반적으로 4.6개의 gene 이 driver mutation 이었다는 것이다. 그리고 나머지들은 대부분이 bystander mutation  이었다는 것. 

   포스터 세션이 끝난 후 첫 발표는 tumor 에서 infiltrating immune population 을 characterization 하는 방법을 개발하여 tumor 에서 그 pattern 을 살펴 보는 내용이었다. 관련 논문을 본 적이 있는데, 아마도 그 저자가 아닐까 생각했다. 

   그 다음 발표는 일본 사람의 발표였는데 주제는 PD-L1의 3’-UTR 을 망가뜨려서 immune evasion 을 한다는 내용이었다. 이 발표는 특히 영어를 알아 듣기가 힘들었다. 요즘 매우 많은 관심을 받고 있는 PD-L1 에 대한 개요를 아주 간략히 앞에 언급해 주어 좋았다. tumor cell 이 PD-L1을 expression 하고, 이것을 통해 면역세포에게 자신을 죽이지 말라고 하는 기본 mechanism 이 있고, 그래서 PD-L1을 막아 주면 비로소 면역 세포가 tumor cell을 죽이게 된다는 내용. 그런데 조금만 생각해 보면 이런 경우 일반 정상 세포가 발현하는 PD-L1까지 막아버리기 때문에 정상조직에도 피해가 갈 것이라는 것은 쉽게 생각할 수 있다. 여하튼, 중요한 것은 cancer cell 에서 PD-L1의 3’-UTR에 structural variation 이 생기고, 이로 인해 PD-L1의 발현이 증가, immune evasion 이 생긴다는 내용이었다. 

   다음 발표는 이 날 가장 흥미있게 들은 내용이었다. lung cancer의 발생 과정에서 HLA의 LOH가 관여한다는 내용이었다. HLA 의 LOH 가 발생하면 tumor cell 이 presenting 할 수 있는 neoantigen 의 pool 자체가 줄기 때문에 이를 통해서 immune evasion 이 발생할 수 있고, 이것은 오랜동안 암세포의 면역 회피 방법 중 하나일 것으로 생각되었다고 한다. 그러나 HLA 자체는 워낙 polymorphic 하기 때문에 RNA-seq. 을 통해 reference genome에 read를 mapping 하는 것이 어렵고, 따라서 LOH 정도를 추정하기가 힘든 점이 있다고 한다. 여러 HLA type 에 대해 알려진 reference 와 부모의 HLA type 및 seq. 을 통해 HLA 의 LOH  정도를 측정할 수 있는 방법을 개발했고, 이 방법을 이용해 폐암을 분석해 보니 대략 40%에서 HLA의 LOH 가 관찰되었다고 한다. 그리고 이렇게 HLA의 LOH 가 발생한 clone 들이 cancer properties 가 증가한 것을 확인할 수 있었다고 한다. 

   마지막 강연은 keynote speaker로, 원래는 발생을 하는 사람인데 single cell analysis 를 통해서 각 조직을 이루는 cell 의 developmental origin 을 역추적하는 내용이었다. 딱히 암과 관련된 것은 아니었지만 아주 멋진 내용이었고, 얼마 후 분명 이를 암에 응용한 연구가 나올 것으로 예상된다. 초반에 접근하는 내용이 매우 신선했는데, ‘ideal experiment’를 얘기한다. 즉, 특정 발생 단계에서, 가령 8세포 분열기를 지나 256 세포일 때, 각 세포를 특정 marker로 표지한 후 성체가 되었을 때 그 marker들을 각 세포에서 확인할 수 있다면 각 조직을 이루는 세포가 어느 세포에서 유래되었는지를 확인할 수 있을 것이다. 정확히 같은 내용이 C. elegans에 대해서는 작업이 되었고, 이 내용으로 노벨의학상이 주어졌는데, C. elegans는 작고 세대가 짧으며 세포수가 1000개 정도이고 성체 자체도 투명해서 이러한 일을 하기 쉬웠으나 나머지 model organism들은 이와 같은 작업을 하기 매우 어렵다는 것이다. 이들은 zebra fish 를 이용해서 실험을 진행했는데 아주 힘들고 오랜동안 하고 있는 일이라고 한다. 이들이 특정 발생 단계에서 각 세포를 표지하는 방법, 즉 각 세포에게 특정 표지자를 입력하는 방법은 흔히 barcoding 이라고 불리는 것으로, 특정 viral protein 을 세포의 genome 상으로 집어 넣되 CRISPR-CAS9을 통해 특정 seq. 부분이 잘리게 하는 것이다. viral seq. 의 어느 부분이 CRISPR/CAS9에 의해 잘리는지는 random event이기 때문이 각 세포마다 잘리는 패턴(이것을 상처, 즉, scar로 생각해서 이 방법을 ScarTracing이라고 불렀다)이 다르고, 따라서 이것이 barcode 역할을 할 수 있다는 것이다. 즉, barcoding 을 한 직후 혹은 근접 세대의 세포의 genome을 해서 parental cell 의 barcode 를 기록해 놓고, 성체가 된 후 각 조직의 세포의 genome 을 전부 sequencing 해서 viral seq. 부분의 패턴을 앞에서 구축한 parental cell 의 barcode와 비교해 보면 성체의 조직을 이루는 각 세포의 발생학적 유래 세포를 특정할 수 있다는 것이다. 이 방법을 통해 immune cell 은 N:N (다대다) 방법으로 여러 hematopoetic stem cell 들이 여러 종류의 immune cell 로 분화된다는 것을 알아 내었다, 즉 commitment 가 좀 늦게 일어 난다는 것이다. brain이나 좌/우에 동시에 존재하는 기관에서 각 쪽에 존재하는 조직에 대한 commitment 는 다소 일찍 일어 난다고 한다. 그리고 물고기의 지느러미에는 매우 여러 종류의 세포가 존재하는데 많은 경우 cell 들의 origin 을 찾을 수 있었는데 특이하게도 residential macrophage 중 일부는 그 어떤 origin 도 찾을 수 없었다고 한다. 추측으로는 epithelial cell이 변형이 된 것 같은데 아직 확인이 필요하다고 했다.