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연구보고서

연구 보고서

중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.

발암잠재력(CSF)과 유전체 비교를 통한 발암가능 화학물질 고찰

연구책임자
임경택
수 행 연 도
2022년
핵 심 단 어
발암가능,발암잠재력,유전체,화학물질
주 요 내 용
1. 연구배경
□ 화학물질의 유해성·위험성평가(risk assessment)에서 사용되는 cancer slope factor (발암계수, 발암잠재력) 비교를 통한, 새로운 측면에서의 발암성 흡입독성시험 대상물질 선정작업이 필요하며,
□ 효율적인 발암성 흡입독성시험 대상물질 선정에 필요한 여러 측면의 DB 구축이 필요하였다.
2. 주요 연구내용
□ 연구결과
  ○ 사회적 이슈가 되었거나, 각종 논문에 발표된 화학물질 등을 중심으로 cancer slope factor를 비교함으로써,
    - 각 화학물질의 CSF 값 도출 및 비교로 발암성시험 우선대상물질 목록화에 기여하고자 하였으며,
    - 고용노동부 노출기준 설정물질 및 기존화학물질 중 Google scholar, PubMed, ScienceDirect 등의 문헌검색을 이용한 대상 화학물질을 선정,
    - EPA comptox dashboard (https://comptox.epa.gov/dashboard), VEGA Hub QSAR 등의 각종 사이트 및 프로그램을 이용한 각 화학물질의 CSF 값 검색 (경구 및 흡입을 구분하여 분석)
    - 얻어진 각 CSF 값과 각 화학물질의 유전자 발현 분석 및 Comparative Toxicogenomics Database (CTD) 등을 이용한 화학물질 독성유전체 발현분석 및
    - 분석된 내용들을 기초로 CSF 값에 따른 흡입 발암성 우선순위 추정 및 DB(물질목록)화를 할 수 있도록 하였다.
    - 이와 같은 결과를 분석하기 위해 CSF 값이 1 이상인 것으로서 Cancer와 관련된 유전자를 발현하는 것은 총 17 종이었다. CSF 값이 1 이상이고 발암 관련 signaling pathway에 존재하는 유전자 발현을 보이는 물질들은 총 44종이었다. 여기서 false positive를 제외하고, Carcinogen으로 예상되는 결과물질은 11종이었다.
    - 본 연구에서는 VEGA Hub QSAR을 통한 발암성 예측에 있어 sensitivity와 specificity의 변화는, 동 QSAR을 통한 발암성 예측만 했을 때의 sensitivity는 53.85%였으나 발암잠재력(CSF)을 추가로 고려했을 때는 58.82%로 증가했으며, 발암유전자의 발현까지 추가로 고려했을 때는 72.73%까지 증가하였다. 또한 QSAR을 통한 발암성 예측만 했을 때의 specificity는 44.32%였으나 발암잠재력(CSF)을 추가로 고려했을 때는 86.15%로 증가했으며, 발암관련 유전자의 발현까지 추가로 고려했을 때는 80.56%로 약간 감소했다.
□ 시사점
  ○ 발암성시험 대상물질 선정에 있어 QSAR과 더불어 발암잠재력(CSF)을 함께 고려하여 선정하는 것이 발암성 예측에 있어 참 양성과 더불어 참 음성을 잘 식별할 수 있음을 나타내는 지표이다.
    - 발암관련 유전자의 발현을 함께 고려했을 때는 참 양성의 식별은 더욱 증가했으나 참 음성의 식별은 그리 큰 개선을 주지 못함을 알 수 있었다.
    - 한편 발암관련 유전자의 발현을 모든 화학물질에서 찾을 수 있는 것은 아니어서 이에 대한 추가 고찰 및 연구가 필요할 것으로 판단된다.
3. 연락처
  - 연구책임자 : 산업안전보건연구원 흡입독성연구센터 임경택
  - 연락처 : 042-869-8533
  - E-mail : rim3249@kosha.or.kr