위암세포주에서 p53 유전자 형질도입이 위암세포주의 Malignant Phenotype에 미치는 영향
Effect on Malignant Phenotypes of Gastric Cancer Cell Line after p53 Gene Transduction
대한암학회지 1998년 30권 3호 p.508 ~ 520
소속 상세정보
라선영/Sun Young Rha
KMID : 0360319980300030508
Abstract
서론
인체 암조직에서 관찰되는 가장 흔한 유전자 변화는 p53 유전자 돌연변이로 지금까지 폐
암, 유방암, 위암 등에서 이 유전자의 돌연변이에 의한 단백의 비활성화가 보고되었다. 대장
암과 유방암에서는 p53 유전자의 돌연변이가 암발생의 초기단계에 관여하는 반면, 뇌종양에
서는 비교적 악성도가 낮은 성상세포종에서 악성도가 높은 다형성 신경교아종으로 이행시에
p53 유전자의 비활성화가 관여할 가능성이 제시되었다. 반면 위암에서는 p53이 암화 과정중
진행, 즉 전이에 관계할 가능성이 제시되었다.
암의 전이는 암세포의 증식, 침윤, 혈류를 통한 원격장기로의 이동, 호발장기로의 부착 및
신생혈관생성 등의 다단계 과정을 거친 후 완료하게 된다. 이와 같은 다단계 전이 과정을
완료하기 위해서는 암세포가 여러가지 생물학적 특성(biological phenotypes)을 발현해야 한
다. 즉 종양성장인자 발현에 의한 종양형성능, 기질분해효소의 생성능, 세포 이동능, 주위 기
질조직으로의 부착능 및 혈관생성 유도능이 발현해야 원격전이가 발생한다. 따라서 p53 유
전자의 돌연변이에 의해 원격전이가 증가한다면, p53유전자의 돌연변이가 발생한 세포와 발
생하지 않은 세포 사이에는 상술한 여러가지 생물학적 활성의 차이가 있을 것으로 생각된
다.
p53 단백질은 393개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 암 유발유전자에 의한 세포변형을
억제시키거나 DNA가 손상된 세포의 분열주기를 G1기에 정지시켜 DNA손상을 회복시키거
나 세포사멸(apoptosis)를 유도한다. 따라서 점 돌연변이, 유전자 소실 혹은 재배치 등이 정
상 p53유전자에 발생할 경우 변형된 단백질이 생성되어 종양세포의 증식을 억제하지 못할
뿐 아니라 정상형 p53 단백질과 복합체를 형성하여 정상형 p53 단백의 기능을 억제시킨다.
종양억제 유전자로서 p53 유전자의 기능은 골육종 세포주에 정상 p53 유전자를 형질도입시
에 암세포의 집락형성 및 성장속도가 감소됨으로 일부 증명되었다. 암의 전이 과정에서 p53
유전자의 역할은 임상적으로는 비소세포성 폐암 환자의 암 조직에서 p53유전자 돌연변이
발생시에 주위 임파절로 전이율이 높음이 관찰되었다. 실험적으로는 쥐의 방광암세포에 돌
연변이 953 유전자를 형질도입시 전이가 증가함이 확인되었으며, 몇 가지 인체 종양에서 정
상 p53 유전자 형질도입시 종양세포의 악성형질의 발현을 억제하여 종양세포의 성장을 억
제함이 밝혀졌다.
저자 등은 위암세포주에서 retrovirus를 이용하여 정상 p53 유전자를 형질도입시 위암세포
주의 성장억제 효과가 p53 유전자의 돌연변이를 함유하고 있는 위암세포주에서 확인할 수
있었다. 반면, 정상형의 p53 유전자를 함유하는 위암세포주에서는 성장억제 효과를 관찰하지
못하였다. 따라서 본 연구에서는 위암 세포주에서 정상 p53 유전자의 전이억제 기능을 조사
하기 위해 p53 유전자의 돌연변이가 발생한 위암세포주와 정상 p53 유전자가 존재하는 세
포주에서 생물학적 특성의 차이 여부를 조사하였다. 다음, 돌연변이 p53 유전자를 함유하는
세포주에 정상 p53 유전자를 형질도입 한 후 세포증식에는 영향을 받지 않는 clone을 선정
하여 여러 가지 생물학적 특성의 변화를 비교함으로서 p53 유전자 요법의 항 전지 치료로
서의 가능성을 조사하였다.
Purpose : To evaluate the effect of wild type p53 gene transduction on the malignant
phenotypes for metastasis in gastric cancer, we compared the biological phenpotypes of
gastric cancer cell lines based on p53 gene status. Then, after retrovirus-mediated
wild-type p53 gene transduction, we compared those phenotypes among parent YCC-3
cell line, vector transduced YCC-3v cell line and a clone of YCC-3C3.
Material and methods : Four human gastric cancer cell lines were used; YCC-1
(mutant), YCC-2(wild), YCC-3(mutant) and AGS(wild). DNAs of the cell lines were
analyzed to evaluate the mobility shift with PCR-SSCP. Tumorigenecity and proliferation
were evaluated by soft agar assay and proliferation assay. Migratory capacity was
measured by adhesion assay and Boyden chamber assay. p53 protein expression was
measured by Western blot analysis and VEGF, WAF-1 were measured by ELISA
assay. Angiogenic activity was measured by cross-feeding assay and cell cycle analysis
was performed by flow cytometry. In vivo tumorigenicity was measured by xenograft in
nude mice.
Results : YCC-3 cell line with mutant p53 gene expressed all the phenotypes for the
metastasis such as tumorigenicity, migration and angiogenesis. In a stable clone of
YCC-3C3, no differences were found in proliferation, cell cycle and WAF-1
expression when compared to those of the control YCC-3v and parent YCC-3 cell line,
even if increased p53 protein production was found by Western blot analysis. However,
both in vitro and in vivo tumorigenicity were decreased in a stably transduced
YCC-3C3 clone. The adhesive capacity was also decreased in
YCC-3C3 clone whereas the endothelial cell growth stimulatory effect and
VEGF production showed no difference compared to those of the YCC-3v cell line.
Conclusion : Wild-type p53 gene transduction in gastric cancer cell line decreased
tumorigenicity which resulted from decreased colony forming activity and adhesive
capacity but not formed changes of angiogenic activity. This suggested the possible
application of anti-metastasis strategy with p53 gene therapy in gastric cancer.
키워드
Wild-type p53; Malignant phenotypes; Transduction; Gastric cancer;
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