방사선생물학

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  • [Oncogene .] Membrane flexibility induced by BST2 contributes to radioresistance in glioblastoma

    2025년 10월호
    [Oncogene .] Membrane flexibility induced by BST2 contributes to radioresistance in glioblastomaBST2에 의해 유도된 막 유연성이 교모세포종의 방사선 저항성에 기여한다

    부산대 / 이학수, 윤부현*

  • 출처
    Oncogene .
  • 등재일
    2025 Aug 18. doi: 10.1038/s41388-025-03544-4.
  • 저널이슈번호
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    Abstract
    Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor with a poor prognosis due to its resistance to radiotherapy. Epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII), a common mutation in GBM, promotes radioresistance through ligand-independent activation. We hypothesized that membrane flexibility influences EGFRvIII activation and enhances resistance. Bone marrow stromal antigen 2 (BST2, CD317, or TETHERIN) was identified as a key mediator linking membrane dynamics to EGFRvIII-driven survival signaling. Radiation-induced changes in membrane flexibility amplified BST2 activity, stabilizing lipid rafts and promoting EGFRvIII clustering. Pharmacological inhibition of BST2 with arbutin, an FDA-approved compound, disrupted this mechanism, increasing GBM radiosensitivity by enhancing mitochondrial reactive oxygen species (ROS) production and apoptosis. Additionally, BST2 downregulation impaired de novo lipogenesis and reduced lipid droplet accumulation, highlighting its role in metabolic reprogramming. In orthotopic xenograft models, BST2 inhibition suppressed tumor growth and prolonged survival. These findings establish BST2 as a key regulator of membrane-driven radioresistance in GBM. Targeting BST2-mediated membrane remodeling may provide a novel therapeutic strategy to enhance radiotherapy efficacy.

     

    방사선 조사에 의해 BST2 발현이 증가하면 세포막의 order 상태가 증가하고, 그 결과 EGFRvIII 활성이 촉진되어 암세포의 생존과 악성화를 돕게 됩니다. 이 과정에서 SREBP 전사인자가 활성화되어 ACLY, FASN, ACC, SCD와 같은 지방 합성 관련 유전자 발현을 증가시키며, de novo lipogenesis 및 lipid droplet 축적이 일어납니다. 이는 미토콘드리아 β-oxidation을 억제하여 ROS 생성을 줄이고, 교모세포종의 방사선 저항성을 강화하는 기전으로 작용합니다. 반대로, FDA 승인 물질인 Arbutin을 통해 BST2를 억제하면 세포막의 order 상태가 감소하고 EGFRvIII 활성이 저해되어, lipogenesis 감소–ROS 증가–세포사멸 촉진으로 이어져 방사선 치료 효과가 향상될 수 있습니다.

     

     

    Affiliations

    Haksoo Lee 1 2, Dahye Kim 1, Byeongsoo Kim 1, Eunguk Shin 1 3, Hyunkoo Kang 4, Jae-Myung Lee 5 6, HyeSook Youn 7, BuHyun Youn 8 9 10
    1Department of Integrated Biological Science, Pusan National University, Busan, 46241, Republic of Korea.
    2Institute for Future Earth, Pusan National University, Busan, 46241, Republic of Korea.
    3Joonghun Pharmaceutical Co.Ltd, Seoul, 07236, Republic of Korea.
    4Department of Neurosurgery, Yale School of Medicine, New Haven, CT, 06510, USA.
    5Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Pusan National University, Busan, 46241, Republic of Korea.
    6Hydrogen Ship Technology Center, Pusan National University, Busan, 46241, Republic of Korea.
    7Department of Integrative Bioscience and Biotechnology, Sejong University, Seoul, 05006, Republic of Korea.
    8Department of Integrated Biological Science, Pusan National University, Busan, 46241, Republic of Korea. bhyoun72@pusan.ac.kr.
    9Nuclear Science Research Institute, Pusan National University, Busan, 46241, Republic of Korea. bhyoun72@pusan.ac.kr.
    10Department of Biological Sciences, Pusan National University, Busan, 46241, Republic of Korea. bhyoun72@pusan.ac.kr.

  • 연구소개
    본 논문은 악성 뇌종양인 교모세포종에서 방사선 저항성을 유발하는 새로운 기전을 규명한 연구입니다. 방사선 조사에 의해 BST2(Bone marrow stromal antigen 2) 발현이 증가하고, 이로 인해 세포막 유연성이 변화하면서, ligand 비의존적으로 활성화되어 암세포의 생존과 악성화를 촉진하는 주요 인자인 EGFRvIII의 활성이 증가됨을 확인하였습니다. 또한, BST2 억제를 통해 세포막 유연성과 EGFRvIII 활성을 감소시킬 수 있었으며, 이 과정에서 미토콘드리아 ROS 생성 증가와 세포사멸 유도가 나타나 방사선 민감화 효과가 발생함을 입증하였습니다. 더 나아가, FDA 승인 성분인 Arbutin을 활용하여 BST2를 억제하였을 때 종양 성장 억제 및 생존 연장 효과를 확인함으로써, 세포막 유연성을 표적화한 임상적 응용 가능성까지 제시한 연구입니다.
  • 편집위원

    방사선 저항성이 높아 치료 예후가 좋지 않은 Glioblastoma에서 세포막 유연성 변화에 따른 방사선 저항성 신호기전의 핵심인자로 Bone marrow stromal antigen 2(BST2)를 규명하였으며, 이를 FDA 승인 약물인 Arbutin으로 억제함으로써 Glioblastoma 방사선 치료의 효과를 높일 수 있는 새로운 치료 전략을 제시했다는 점에서 중요한 문헌으로 생각됨.

    덧글달기2025-10-10 11:44:01

  • 편집위원2

    본 연구는 방사선 저항성 획득 과정에서 Bone marrow stromal antigen 2 (BST2)의 역할을 규명하고자, 교모세포종 세포를 대상으로 방사선 처리에 따른 BST2 발현 변화 및 기능적 영향을 분석한 연구임. BST2를 유전자 억제하거나 Arbutin으로 약물 억제한 결과, 세포 내 ROS가 증가하고 세포사멸이 유도되었으며, 동물모델에서도 종양 성장 억제와 생존기간 연장이 확인됨. 특히 BST2는 지질 합성 조절과 같은 대사 재프로그래밍과 세포막의 물리적 특성 조절을 통해 EGFRvIII신호 활성화를 강화함으로써 방사선 치료 저항성에 기여함.
    이 결과는 BST2가 방사선 저항성 조절의 핵심 분자로 작용하며, BST2 억제를 통해 생존율을 유지하면서 방사선 치료의 효과를 높일 수 있는 새로운 치료 전략이 될 수 있음을 시사함.

    덧글달기2025-10-10 11:44:28

  • 편집위원3

    본 연구는 BST2가 세포막 유연성 변화를 매개해 EGFRvIII 기반 방사선 저항성을 촉진하며, 이를 억제하면 교모세포종의 방사선 감수성을 높일 수 있다는 점을 보고한 부분이 흥미로움

    덧글달기2025-10-10 11:44:38

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