단일세포 롱리드 전사체와 다중오믹스로 발굴한 대장암 특이적 CAST 아형

기존 숏리드 기반 전사체 분석은 주석이 달리지 않은 암 특이적 신규 아형(isoform)을 정확히 규명하기 어렵다. 본 연구는 단일세포 롱리드 시퀀싱과 다중오믹스 데이터를 결합해 정상 대장 조직에는 없고 대장암 조직에만 특이적으로 발현하는 유전자 아형을 탐색했다. 그 결과 칼파스타틴(CAST) 유전자의 신규 아형이 암 억제 인자로 기능하며 에피제네틱 조절을 받는다는 사실을 입증했다.

무엇을 했나

• 대장암 3,262개 단일세포의 롱리드 시퀀싱 데이터에서 3,338개의 신규 아형(NIC 2,779개, NNC 559개)을 발굴했다.
• GTEx 정상 조직 68종과 대조하여 정상 조직에는 없는 암 특이적 아형 후보 3개를 선정하고, 이 중 정상 대비 발현량이 63.1배 높은 CAST를 최종 대상으로 선별했다.
• 100개 암 조직의 질량분석 프로테오믹스로 단백질 발현을 확인하고, 유전자 변이 분석을 통해 8건의 기능 상실성 변이를 확인했다.
• 393개 암 조직 메틸화 데이터 분석을 통해 CAST 프로모터의 저메틸화(89.3%)와 miR-200 패밀리에 의한 재활성화 기전을 규명했다.

왜 눈여겨볼 만한가

단일세포 롱리드 시퀀싱을 활용해 기존 참조 전사체(reference transcriptome)에 없던 암 특이적 표적을 발굴하고 다중오믹스로 검증하는 전체 워크플로우를 제시한다. 단백질체 분석과 변이·메틸화 데이터를 차례로 연계하여 롱리드 특유의 오탐(artifact) 가능성을 줄인 점이 실무적으로 유용해 보인다. 다만 롱리드 단일세포 데이터의 세포 수가 3,262개 수준으로 제한적이고, 해당 아형의 직접적인 세포 실험 검증까지는 이어지지 않아 후보 표적 검토 시 기능 검증 단계를 추가로 고려할 필요가 있다.

원문

• medRxiv Genetic and Genomic Medicine · DOI 10.64898/2026.09.17.26363321