Identification of genetic origin in bilateral breast cancer

Dept. of Medical Science/석사[한글] 양측성 유방암은 발생한 시간적 차이를 기준으로 synchronous tumor와 metachronous tumor로 나누어 질 수 있다. 각각의 경우에 양측성 유방암에서 암세포의 clonality를 구분하는 것은 예후를 예측하고 치료에 이용하기 위해 매우 중요하다. 그러나 synchronous 종양과 metachronous종양에서 각 종양이 한 원발암에서 유래한 전이 암인지 각기 독립적인 다른 clone에서 유래된 종양인지를 정확하게 증명하기는 어렵다. 본 연구에서는 metachronous, synchronous 양측성 유방암에서 genetic origin 구분하기 위하여 분자 생물학적인접근을 시도하였다. 먼저, 기존에 이용되었던 x chromosome inactivation assay를 이용하여 분석해 보았으나, 이 방법은 결과를 분석하는데 나타나는 오류와 여성에게만 이용할 수 있는 등의 몇 가지 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 array-based genomic DNA hybridization을 수행하고 결과를 분석하였다. 본 실험에 앞서homotypic experiment, dye swapping tests, spikes hybridization등의 실험을 통해array- based CGH에서 유전자 특이적인 hybridization의 정확성, 재현성이 있음을 증명하였다. Array-based CGH결과는 metachronous tumor 3 예에서 synchronous tumor 3예에서 보다 많은 유전자 변화가 있음을 보여주었다. 궁극적으로, synchronous 또는 metachronous 양측성 유방암에서 서로 다른 기원을 가진 암 조직은genomic DNA 발현 패턴이 다르며, 이러한 유전자 패턴 분석 방법을 이용하여 전이에 의한 재발인지, 이차적 원발 종양인지를 구분할 수 있는 가능성을 제시 하였다. [영문] Bilateral breast cancer (BBC) can be divided into two groups; synchronous and metachronous cancer. In case of both metachronous and synchronous tumors, it remains unclear whether the BBC represents the coincidental occurrence of two independent primary cancers or concurrently identified metastasized tumor from contralateral breast cancer. In later case, two tumors are considered to be of same genetic origin. Understanding about the genetic origin of BBC is very important for prognosis prediction and proper treatment. In this study, we employed two different technologies in order to assess genetic and epigenetic changes in tumor, which allow us to determine the genetic characterization of BBC. At first, results from X-chromosome inactivation assay were unable to indicate their genetic origin in bilateral breast cancer. There were some limitations of using X chromosome assay for clinical application in bilateral breast cancer patients. Because of tumor heterogeneity, one marker located on the X chromosome was insufficient for comparing cancer origin in bilateral breast cancer. Thus, array based CGH pattern analysis was utilized to identify genomic origin in BBC. To evaluate the specificity of the hybridized spot signal on array CGH chip and experimental bias from dye labeling efficiency, we performed homotypic experiment, dye swapping test, and the hybridization with known DNA control spikes. We confirmed that our array-based CGH system specifically recapitulated the genomic changes in target preparation. Different genomic DNA changes were 2%±2.20 in synchronous pairs, whereas the changes were 14.3%±10.6 in metachronous pairs. In conclusion, our results suggested that bilateral breast cancers which originated from different clones have different chromosomal imbalance patterns. The array based-CGH is considered as a useful tool for direct detection of genome profiles.ope

Determination of genes related to gastrointestinal tract origin cancer cells using a cDNA microarray

PURPOSE: We evaluated the genome-wide gene expression profiles of various cancer cell lines to identify the gastrointestinal tract cancer cell-related genes. EXPERIMENTAL DESIGN: Gene expression profilings of 27 cancer cell lines and 9 tissues using 7.5K human cDNA microarrays in indirect design with Yonsei reference RNA composed of 11 cancer cell line RNAs were done. The significant genes were selected using significant analysis of microarray in various sets of data. The selected genes were validated using real-time PCR analysis. RESULTS: After intensity-dependent, within-print-tip normalization by loess method, we observed that expression patterns of cell lines and tissues were substantially different, divided in two discrete clusters. Next, we selected 115 genes that discriminate gastrointestinal cancer cell lines from others using significant analysis of microarray. Among the expression profiles of five gastric cancer cell lines, 66 genes were identified as differentially expressed genes related to metastatic phenotype. YCC-16, which was established from the peripheral blood of one advanced gastric cancer patient, produced a unique gene expression pattern resembling the profiles of lymphoid cell lines. Quantitative real-time reverse transcription-PCR results of selected genes, including PXN, KRT8, and ITGB5, were correlated to microarray data and successfully discriminate the gastrointestinal tract cancer cell lines from hematologic malignant cell lines. CONCLUSIONS: A gene expression database could serve as a useful source for the further investigation of cancer biology using the cell lines.ope

Gene copy number change events at chromosome 20 and their association with recurrence in gastric cancer patients

PURPOSE: This study examined the gene copy number change events at chromosome 20 in gastric cancer, and their possible relationship with recurrence using cDNA microarray-based comparative genomic hybridization. EXPERIMENTAL DESIGN: Thirty pairs of gastric tumor and normal gastric tissues were used in the cDNA microarray-based comparative genomic hybridization. The cDNA microarrays containing 17,000 sequence-verified human gene probes were used in a direct comparison design, where genomic DNAs from the normal and tumor tissues were labeled with fluorescent dyes Cy3 and Cy5, respectively, and cohybridized. Genes with log(2) (Cy5/Cy3) > or = 0.58 in at least one case were selected as the amplified genes. In order to search for the association between gene copy number changes and the recurrence status, patients were grouped according to their recurrence status. Gene selection between the two groups was done, and each patient was given a score based on the sum of the selected genes' ratios. Logistic regression analysis was carried out in order to determine if the score of a group of patients was correlated with a recurrence. RESULTS: A group of genes including NCOA6, CYP24A1, PTPN1, and ZNF217 was amplified in gastric cancer. Another group of 39 genes, whose sum of copy number change levels was significantly associated with a poor prognosis for recurrence, was selected (P < 0.05). CONCLUSION: Ninety-six amplified genes at chromosome 20 of gastric cancer are reported. A scoring system based on gene copy changes at chromosome 20 can provide an independent patient grouping system that can distinguish patient recurrence status and survival.ope

The pattern of gene copy number changes in bilateral breast cancer surveyed by cDNA microarray-based comparative genomic hybridization.

The nature of genetic alterations in bilateral breast cancer (BBC) associated with the distinctive development of a second primary tumor or a metastatic lesion is not clearly established. In this study, patterns of promoter methylation and gene copy number changes were assessed for their utility in the distinction of two types of BBC (synchronous and metachronous). Seven cases of synchronous and five cases of metachronous breast cancer tissues were used in X chromosome inactivation assay to assess the methylation pattern of human androgen receptor gene. X chromosome inactivation assay alone did not provide enough information to distinguish the genetic origins of synchronous and metachronous BBC. When four pairs of paraffin-embedded BBC tissues were used in cDNA array-based CGH with placenta DNA as a reference, higher DNA copy number changes were observed from metachronous pairs (9.0%) than from synchronous pairs (3.1%). From the two cases of metachronous pairs tested, 44 genes were found to be commonly modulated in gene copy numbers in a cancer detected later.ope

국책연구기관의 국제개발협력사업 연계 강화 및 거버넌스 구축 방안 연구

경제·인문사회연구회 (이하 ‘경사연’) 소관 26개 연구기관들은 고유의 설립목적과 연구 분야에 따라 국제개발협력 연구 및 사업을 개별적으로 추진하고 있다. 국무조정실을 중심으로 한 ODA 통합조정 기능이 점차 확대되는 환경 하에서는 국책연구기관의 ODA 연구조사 기능도 보다 체계적으로 수행 되어, 정부의 ODA 전략수립 및 운영에 대한 지원 확대 요구가 예상된다. 따라서 본고에서는 단편적으로 이루어지고 있는 국책연구기관의 국제개발협력사업의 연계를 강화하고 연구수행 체계 확립을 위한 거버넌스 구축방안을 제시하고자 한다. 아직까지 경사연 내 국책연구기관의 국제개발협력 관련 연구는 각 기관의 고유 연구 분야와 ODA 사업과의 연관성 및 개발협력 사업에 대한 관심도 차이 등의 이유로 큰 편차가 있으며 분절적으로 운영되어 충분한 시너지 효과를 내지 못하고 있다. 이들의 사업 형태도 ODA 주관부처 및 시행기관의 연구용역 공모참여, 국제개발협력 관련 주제의 경사연 협동연구 수행, 자체예산을 이용한 ODA 연구추진 등 다양한 방식으로 이루어지고 있다. 경사연은 소관 연구기관들이 추진하고 있는 ODA 사업 관련 연구의 연계성을 높이기 위한 다각적인 노력을 기울여왔다. 그러나 국제개발협력 아젠다를 주도하고 창출할 수 있는 기반이 될 수 있는 연구기관 간 연계 거버넌스가 아직 미흡하고, 연구기관이 개발협력 연구를 주도적으로 수행할 수 있는 역할도 단편적인 상황이다. 본 연구는 개발협력이 대외전략에서 차지하는 중요성이 점차 확대되고 있으므로 개발협력 분야에서 국제적인 리더십을 확보하고 정부의 ODA혁신계획에 부응하기 위하여 연구기능의 강화 및 효과적인 연구기관 간 거버넌스 구축을 제안하고 있다. 이를 위해 국제개발협력 사업의 글로벌 트렌드와 선진공여국의 연구 거버넌스를 분석하여 국제개발협력 연구의 기획 및 관리체계의 통합화 필요성을 도출하고 있다. 26개 국책연구기간 내 거점기관을 지정하고 이를 중심으로 분야별로 연구의 연계시스템 강화 및 거버넌스 구축방안을 제시하였다. 개별 연구기관 차원에서는 각 기관이 보유하고 있는 연구 결과물과 인적네트워크 자산을 체계적으로 축적·활용하는 한편, 국제개발협력 관련 중장기 연구 과제를 지속적으로 발굴하여야 할 것이다. 이를 통해 개발협력 전략 수립 및 기획 운영에 도움이 되는 지적 자산을 ODA 주관부처 및 시행기관에 제공하는 역할을 적극적으로 수행할 것을 제안한다. 국책연구기관 간 연계 시스템이 확립되면 더 나아가 대학, 학회, 민간연구소 및 기업을 포괄하는 ODA 연구생태계를 구축하는 것을 적극적으로 추진하 여야 할 것이다. 국제기구 및 해외 유수 ODA 연구기관과의 글로벌 협력을 통한 ODA 방향성 점검, 연구과제 발굴, 네트워크 활성화를 통한 역량강화사업도 추진할 것을 제안한다. 이러한 노력을 통해 국제개발협력 사업 지원을 위한 연구기능이 활발하게 작동하고 결국에는 국제개발협력사업의 효과성을 제고하고 국제사회에서의 리더쉽도 확보할 수 있을 것으로 기대된다