신경섬유종증 제1형의 종양현성 분자기전 규명

Abstract

다기관의 신경계에 다발적으로 종양을 형성하는 신경섬유종증 제1형(neurofibromatosis type1, NF1)은 3-4천명에 1명 정도의 발병률을 나타내는 우성유전질환이다. NF1은 종양억제유전자인 NF1 유전자의 돌연변이에 의해 그 유전자 산물인 뉴로파이브로민의 양적, 기능적 결핍에 의해, 세포의 증식, 분화, 사멸 등에 관여하는 Ras 단백질이 과잉 활성화됨으로써 발병하게 된다. NF1은 다양한 임상증상을 나타내며 환자의 약 10%에서 나타나는 악성종양으로의 진행은 예측이 불가능하고 그 원인이 아직 잘 밝혀져 있지 않다. 본 연구는, NF1환자의 조직에서 분리, 배양한 정상표현형세포, 양성종양세포, 악성종양세포의 세포생물학적 특성을 비교, 분석함으로써 NF1 환자의 악성화 기전 규명을 목표로 하였다. 우선, 이들 세 가지 종류의 세포에서 K-, H-, N-Ras 에 대한 발현량 및 활성화를 조사한 결과, 악성세포로 갈수록 H- 와 K-Ras의 발현량 및 활성화가 증가되었다. 또한, Ras pathway 및 세포자멸사(apoptosis)에 관련된 단백질의 발현량을 분석한 결과, ERK의 활성화 형인 p-ERK와 세포자멸사 억제 Bcl-2 family 단백질인 Bcl-xL의 발현량이 악성종양세포로 갈수록 증가되어 있었다. 다음으로, NF1의 악성화 원인으로 알려진 TP53 유전자와 RAS 유전자의 돌연변이분석결과 돌연변이는 확인되지 않았다. Neurofibromin과 함께 세포내 Ras pathway를 조절하는 GTPase-activating protein(GAP)인 p120RasGAP의 발현량을 확인해 본 결과 흥미롭게도 정상표현형세포에서 악성세포로 갈수록 p120RasGAP의 발현양이 감소되는 것을 발견하였다. p120RasGAP을 코드하는 유전자인 RASA1의 발현이 down-regulation된 NF1 악성세포에 RASA1을 인위적으로 과발현 시킨 결과, H-와 K-Ras의 발현과 Ras downstream에 있는 p-ERK의 발현이 크게 감소되는 것을 확인하였다. 또한, RASA1의 과발현이 caspase3 의 활성화를 통한 세포자멸사를 유도한다는 사실을 Western-blot 해석과와 형광현미경 분석을 통해 확인하였다. 이러한 결과는 RASA1 유전자가 NF1의 악성화에 중요한 역할을 하고 있다는 것을 시사한다. RASA1의 발현이 정상표현형세포에서 악성종양세포로 갈수록 down-regulation된 현상의 원인을 밝히기 위해, RASA1 유전자의 promoter 에서 CpG island region으로 추정되는 영역에 대한 methylation test를 실시하였으나 methylation은 확인 할 수 없었다. 본 연구결과는 NF1의 악성화 기전의 규명에 주요한 기초 자료를 제공할 뿐만 아니라, RASA1 유전자를 응용한 NF1의 치료법 개발에도 크게 기여할 것으로 기대된다.