Telomerase activity in urethane-induced mouse lung tumorigenesis

의학과/박사[한글]Telomerase는 세포 노화의 신호인 telomere의 단축을 보상하는 RNA의존 DNA 중합효소로서 정상 체세포에서는 거의 발현되지 않으나 여러 악성 종양에서 높은 활성도를 보인다. 그러나 전암 병변에서의 telomerase 활성도에 대해서는 많이 연구되지 않았고, 특히 폐 암종 중 폐 실질에 위치하여 조기 발견이 어려운 샘암종의 전암 병변에서의 연구는 드물었다. Urethane으로 유도된 생쥐의 폐 샘암종 발생 모델은 인체의 샘암종 발생 과정을 연구하는데 가장 유용한 방법으로써 재현성이 높고, 인체의 폐 샘암종과 유사하게 다단계의 형태학적, 분자생물학적 변화를 보이므로 본 연구의 실험 모델로 사용하였다. 본 연구에서는 urethane을 A/J 생쥐의 복강에 1회 주사한 후, 3주부터 48주까지 시기별로 폐조직을 채취하여 발생한 병변을 조직학적 단계에 따라 분류하고, telomerase 활성도를 측정하여 조직학적 단계별로 비교하며, 세포증식능을 나타내는 증식세포핵 항원(proliferating cell nuclear antigen, PCNA) 표지지수, 인체 샘암종과 연관된 K-ras의 면역조직화학적 발현과도 비교하여 폐 샘암종 발생 이전의 초기 전암 병변에서 telomerase 활성도의 역할을 알아보고자 하였고, 결과는 다음과 같다. 1. 육안 및 조직학적 변화가 없는 단계부터 폐포 과형성(alveolar hyperplasia, AH), 비정형 샘종양 과형성(atypical adenomatous hyperplasia, AAH), 세기관지폐포암종(bronchioloalveolar carcinoma, BAC), 침습성 샘암종이 연속적으로 발생되었고, 암종의 주변 폐 조직에서 AH와 AAH 결절이 동시에 존재하며 서로 연결된 부위가 있는 점으로 이들이 샘암종의 전구 병변인 것을 알 수 있었다. 2. Urethane 투여 후 9주부터 육안적으로 결절이 관찰되고, 조직학적으로는 AH로부터 AAH가 발생하기 시작하였으며, 이 단계에서 결절의 크기가 유의하게 증가하기 시작하였다(p<0.05). 3. Telomerase 활성도는 1) 육안 및 조직학적으로 결절을 형성하기 이전 단계부터 증가하기 시작하였고, 2) 전암 병변이 아닌 AH에서도 의미 있게 증가하였으며(p<0.05), 3) 전암 병변인 AAH에서 BAC, 샘암종으로 진행됨에 따라 점차적 으로 활성도가 증가하였다. 4) PCNA 표지지수, K-ras 발현과 정비례적인 상관관계를 나타내었다 (p<0.05). 4. PCNA 표지지수와 K-ras 발현은 조직학적으로 전암 병변인 AAH 단계부터 유의하게 증가하였다(p<0.05). 결론적으로 urethane으로 유도한 생쥐의 폐 샘암종 발생과정에서 telomerase는 urethane 투여 후 형태학적인 변화가 발생하기 이전부터 활성화되기 시작하였고, 샘암종 발생에 이르기까지 세포증식능과 조직학적 악성도 진행에 비례하여 활성도가 증가하므로, 아직 육안 및 조직학적 변화가 없는 폐 조직에서 telomerase 활성도 측정은 폐 샘암종의 조기 발견에 유용한 방법이 될 수 있을 것으로 생각한다. [영문]Telomerase activity is not detected in most normal cells, but its high expression has been widely reported in most human cancers. However, telomerase activity in precancerous lesions of the lung cancers, especially of peripheral located adenocarcinomas has not been studied well. The purpose of this study is to investigate the role of telomerase in premalignant lesions of urethane-induced mouse lung adenocarcinoma. We harvested A/J mouse lung tissues at 3, 6, 9, 12, 28, 41, and 48 weeks after intraperitoneal urethane treatment and classified each lesion as histologic findings. And then we examined telomerase activity by modified telomeric repeat amplification protocol (TRAP) assay using both gel-based and ELISA methods. Immunohistochemical analyses of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and K-ras oncogene protein, one of pulmonary adenocarcinoma-specific genetic mutation products were performed to compare with telomerase activity. In urethane-induced mouse lung tissues it was sequentially developed from alveolar hyperplasia (AH), atypical adenomatous hyperplasia (AAH), bronchioloalveolar carcinoma (BAC), and eventually to adenocarcinoma. Telomerase activity began to show positive level in mouse lung tissues with no histologically visible nodule formation after urethane administration. It also revealed statistically significant increase in AH lesions compared to control lung tissues (p<0.05), and then was proportionally elevated to precancerous AAH, BAC, and adenocarcinoma. There was a direct correlation between telomerase activity, PCNA labeling index (LI) and K-ras expression (p<0.05). PCNA LI and K-ras expression were significantly higher from AAH compared to control lung tissues. In conclusion, the elevation of telomerase activity in normal-appearing lung lesions is thought to be a possible marker of early detection of pulmonary adenocarcinoma.ope

Thrombotic effect of dipsacus saponin C, a triterpene saponin isolated from dipsacus asper wall on human platelets

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 약학과, 2011.2. 정진호.Maste

(The) expression of E-cadherin, matrix metalloproteinase, and vascular endothelial growth factor i

의학과/석사[한글]암의 침습과 전이는 여러 단계의 과정이 필요하고 또 각 단계에 영향을 주는 요인들도 다양하다. 암종 침습의 초기 단계에는 상피세포 부착 물질인 E-cadherin이 관여하고, 서로 분리된 암세포가 침습하기 위해 기저막과 세포외 기질을 분해하는 단계에는 matrix metalloproteinase(MMP)와 같은 단백 분해 효소가 관여하며, 암세포가 성장하고 전이하는데 있어서 중요한 암의 신생혈관형성에는 vascular endothelial growth factor(VEGF)가 관여하는 것으로 알려져 있다. 폐암종에서 이들의 역할은 부분적으로 연구되어 있는데, VEGF 발현율이 높은 경우 높은 미세혈관 밀도와 림프절 전이, 임상 병기, 재발율 및 생존율 등과 상관이 있다는 보고가 있어서 예후인자로서의 가능성이 제시되었다. E-cadherin, MMP, VEGF 각각에 대하여 식도, 피부, 대직장, 유방, 난소, 방광, 전립선 등의 암에서 연구된 것이 산발적으로 보고되었고, 폐암종에서도 각각에 대하여 연구된 것은 있으나 이들을 암의 침습과 전이의 단계를 알아보기 위하여 연구된 것은 없다. 따라서 본 연구에서는 비소세포 폐암종에서 이들 인자의 발현과 병리학적 및 임상적 변수와의 연관성을 조사하여 종양의 침습과 전이의 각 단계에서 이들 인자의 역할과 상호 관련성 및 예후인자로서의 의미를 알아보고자 하였다. 본 연구는 연세대학교 원주의과대학 부속 원주기독병원에서 외과적으로 절제한 90예의 비소세포 폐암종을 대상으로 I-cadherin, MMP-2, VEGF에 대한 면역 조직화학염색을 시행하여 종양의 조직학적 유형, 분화도, 크기, 림프절 전이의 유무, 임상 병기 및 생존율과의 연관성을 조사하였다. 환자의 평균연령은 59.7세였고, 조직학적 유형은 편평상피암종이 56예, 선암종이 34예였다 E-cadherin에 대한 면역조직화학염색은 67예(74.4%)가 양성반응을 보였다 조직학적 유형은 선암종 (82.4%)에서 편평상피암종(69.6%)보다 발현율이 높았으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었고, 분화도, 크기, 림프절 전이 유무, 임상 병기, 생존율과는 관련이 없었다. MMP-2에 대한 면역조직화학염색은 43예(47.8%)가 양성반응을 보였고, 특히 주변 조직으로 침습하는 종양세포에서 강하게 염색되었다. 또한 추적관찰이 가능한 35예에서 MMP-2 양성군의 생존율이 음성군에 비해 통계학적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 조직학적으로 선암종에서 편평상피암종보다 MMP-2의 발현율이 높았고, 저분화도, 종양의 크기가 3 cm 이상, 림프절 전이가 있는 군과 병기가 ⅢA, ⅢB인 군에서 발현율이 높은 경향을 보였으나 통계학적 유의성은 없었다. VEGF에 대한 면역조직화학염색은 34예(37.8%)가 양성반응을 보였는데, 저분화도, 림프절 전이가 있는 군과 임상 병기가 높은 군에서 VEGF의 발현율이 증가하는 경향을 보였으며, 특히 림프절 전이가 있는 군은 전이가 없는 군에 비해 통계학적 으로 유의한 증가를 보였다(p<0.05). 이상의 결과로 보아 비소세포 폐암종에서 MMP-2와 VEGF의 발현은 예후인자 로서 의의가 있고, VEGF는 비소세포 폐암종의 전이에 관여하는 것으로 생각된다. [영문]I-cadherin is a calcium-dependent epithelial adhesion molecule which plays a role in the initial step of invasion of cancer cells. The step that follows the migration of separated tumor cells is a proteolytic lysis of basement membrane and extracellular matrix by enzymatic protease of basement membrane of epithelial and endothelial cells such as matrix metalloproteinase(MMP). Vascular endothelial growth factor(VEGF) is known to be an endothelial cell-specific powerful mitogen as well as a vascular permeability factor, This study is to examine the correlation between expression of these factors and pathologic or clinical variables and to evaluate the roles and prognostic significance of those factors 3nd relationship among these factors. Immunohistochemical stains were performed for E-cadherin, MMP-2, and VEGF in surgically resected specimens from 90 patients with non-small cell lung carcinoma. Mean age of the patients was 59.7 years. Histologic type was categorized into 56 cases of squamous cell carcinoma and 34 cases of adenocarcinoma. Mean survival period of the 35 patients was 54 months. The immunohistochemical stains for E-cadherin, MMP-2, and VEGF revealed positive reaction in 67 cases(74.4%), 43 cases(47.8%), and 34 cases(37.8%), respectively. The adenocarcinoma(82.4%) than in squamous cell carcinoma(69.6%). MMP-2 was expressed in the tumor cells, especially those invading into the surrounding stroma. The expression of MMP-2 was significantly correlated with the survival rate(p<0.05). The expression of VEGF in the tumor cells was significantly higher in cases with Iymph node metastasis(p<0.05). In conclusion, these findings suggest that the expression of MMP-2 and VEGF predict poor prognosis of patients with non-small cell lung carcinoma and that VEGF may play a role in tumor metastasis.ope