유방암에서 micro RNA-155에 의한 프로스타글란딘 조절의 분자 메커니즘 탐색 = Exploring the molecular mechanism of prostaglandin regulation by microRNA-155 in breast cancer

국문 초록 (Abstract)

유방암은 매우 흔하게 발생하는 여성 암 종양 질환으로 우리나라 여성의 경우 자궁암과 위암에 이어 세 번째로 흔한 것으로 알려져 있으며, 서구식 생활방식으로 변화됨에 따라 그 수가 갈수록 증가하는 추세다. 유방암의 5년 생존율은 초기 암의 경우 100%에 가까울 만큼 높지만 그것에 실패한 4기의 경우 생존율이 20% 미만으로 매우 낮아지는 만큼 조기발견이 중요한 암이다. 그러므로, 유방암 환자의 생존율을 향상시킬 수 있는 가장 좋은 방법은 조기 발견이나 증상이 없을 때 이를 감지하고 원인 인자를 찾는 것이다. 유방암의 발병은 대부분 환경적인 요인 때문에 발병 하지만 특정 유전자로 인해 발병하는 경우도 있다. 이러한 경우 Breast cancer 1 (BRCA1) 유전자를 파악하여 유방암의 발생을 미리 예측할 수 있는데, 이러한 방법 외에는 아직 명확히 밝혀진 것이 없는 실정이다. 다양한 연구를 통해 종양 억제 유전자인 BRCA1 유전자를 저해하게 되면 유방암의 특정 형태인 삼중음성 유방암 (triple negative breast cancer : TNBC)을 유발하게 된다는 것이 밝혀졌고, 이에 따라 BRCA1 유전자에 영향을 주는 다양한 원인인자를 찾기 위한 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 연구에서는 이러한 원인 인자 중 micro RNA 155 (miR-155)를 다양한 유방암 세포주 중, MDA-MB-436 세포주와 MDA-MB-231, MCF-7 그리고 normal breast epithelial 세포주인 MCF-10a에 과발현 시키거나 넉 다운 시켜 miR-155가 유방암 세포의 생장과 활성에 어떠한 영향을 미치는지 파악하였다. 또한 최근 들어 암 종양 세포의 발생 및 생장 유지에 사이토카인, 이코사노이드 등의 염증 성장 인자들이 중요한 역할을 한다는 연구 결과들을 토대로, 이러한 조절 효소를 이용하여 miR-155와 이것의 연관성을 밝히고자 하였다. cyclooxygenase (COX)는 프로스타글란딘 E2 (prostaglandin E2, PGE2)를 포함한 이코사노이드 전환 효소로서 암 종양의 발생과정에서 중요한 역할을 한다는 결과를 바탕으로 앞서 열거한 유방암 세포주에서 프로스타글란딘 E2 (prostaglandin E2, PGE2)를 비롯하여 프로스타글란딘 D2 (prostaglandin D2, PGD2)를 조절하여 체내 염증 매개 물질의 합성과 작용, 그로 인한 암 종양 세포의 발생 및 전이 발달에 어떠한 생리활성 과정을 가지고 있는지 밝히고자 연구를 진행하였다. 각각의 세포주에 렌티바이러스를 이용하여 miR-155의 level을 과발현 시킨 세포주 모델과 넉 다운시킨 miRZIP 155 세포주 모델을 만들었다. 상기 실험의 진행과정으로 miR-155의 level을 Real time PCR을 이용하여 miR-155의 발현량이 높은 군과 낮은 군으로 나누고 LC-MS분석을 통하여 이코사노이드 계열의 대사체 양을 비교 분석하였다. 그 결과 대부분의 miR-155 level이 높은 세포주의 경우에서 PGE2 synthase (PTGES2)의 양이 함께 증가되어 있음을 알 수 있었고 이와는 반대로 miR-155의 level이 낮은 세포주의 경우에서 PGD2 synthase (PTGDS2)의 발현량이 낮아짐을 확인 할 수 있었다. 위 결과를 입증하기 위하여 Luciferase reporter assay를 수행 하였다. PGD2 Synthase (PTGDS2)와 PGE2 Synthase (PTGES2)의 promoter reporter를 제작하기 위하여 pGL3 enhancer vector에 PGE2와 PGD2 각각의 promoter의 3kb region을 cloning하였고, 유방암 세포주 MDA-MB-436 과 MDA-MB-231, MCF-7 그리고 normal breast epithelial 세포주인 MCF-10a에 Transfection 한 뒤 Luciferase reporter assay를 진행 하였다. 또한 PTGES2와 PTGDS2의 단백질 발현 단계에서 결과를 확인 하고자 PGE2 synthase, PGD2 synthase antibody를 이용하여 Western blot을 진행하였다. 그 결과 miR-155 level이 높은 세포주에서 PTGES2의 발현이 높게 나타나고 앞서 진행한 실험결과와 일치하였다.
중심단어: 유방암, BRCA1, microRNA-155, eicosanoid, PGE2 Synthase, PGD2 Synthase

목차 (Table of Contents)

• 차 례
• 국문요약 --------------------------------------------------------------- i
• 그림 차례 -------------------------------------------------------------- v
• 표 차례 ---------------------------------------------------------------- vi
• 서론 -------------------------------------------------------------------- 1
• 연구대상 및 방법 ----------------------------------------------------- 3
• 결과 -------------------------------------------------------------------- 8
• 고찰 ------------------------------------------------------------------- 27
• 결론 ------------------------------------------------------------------- 30
• 참고문헌 -------------------------------------------------------------- 31
• 영문요약 -------------------------------------------------------------- 33