폐암에서 LKB1에 의한 Vitamin D 경로 조절기전 규명 연구
Novel connection between tumor suppressor LKB1 and vitamin D signaling in lung cancer
- 주제(키워드) lung cancer , LKB1 , vitamin D , CYP24A1 , vitamin D deficiency , VDR
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 전상민
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 약학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000026877
- 본문언어 영어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
Liver kinase B1 (LKB1) is mutated in certain types of cancers including ~30 % of lung cancer cases and in Peutz-Jeghers syndrome (PJS) which is characterized by development of benign intestinal hamartomatous polys. Although its role in tumor suppression has been extensively studied, related mechanisms have not been fully understood. Here, we show that LKB1 regulates the vitamin D signaling pathway via a novel tumor suppressor mechanism. Vitamin D has been consistently known as one of the essential nutrients for basic human health as well in cancer patient health. It is well-known that vitamin D deficiency is commonly found in patients with cancer. We found that LKB1 deficiency increased expression of the cytochrome P450 family 24 subfamily A member 1 (CYP24A1) that induces degradation of calcitriol, the active metabolite of vitamin D. LKB1 reconstitution in LKB1-deficient tumor cells suppressed CYP24A1 expression and provoked vitamin D receptor (VDR) activity. Silencing CYP24A1 expression in LKB1-deficient tumor cells promoted vitamin D receptor (VDR) activity and enhanced calcitriol-induced VDR activation, suggesting that the LKB1-CYP24A1 axis regulates VDR activity. In summary, we investigated mechanisms of LKB1-induced CYP24A1 expression and its role in tumor development. Our data suggest that regulation of CYP24A1 mRNA expression is mediated by LKB1 via miRNA.
more초록/요약
1983년 이래로 국내 사망원인 1위는 현재까지 암이 차지하고 있는 실정이다. 그 중에서도 폐암으로 인한 사망률은 2015년 기준 10만명당 34.1명으로 간암에 비해 10명 이상 높은 수치로 1위를 독점하였다. 폐암은 재발률이 높고 화학적치료요법에 대한 내성이 강해 아직까지 현대 과학기술로 치료는 물론 진단의 한계를 겪고 있어 치명적인 암 종류 중 하나로 알려져 있다. 폐암에서는 종양억제인자 LKB1이 ~30% 정도 돌연변이 되어있다고 잘 알려져 있으며 우리는 흥미롭게도 예비연구에서 microarray 분석을 통해 LBK1 돌연변이와 CYP24A1 유전자의 상호연관성을 발견하게 되었다. LKB1의 돌연변이는 체내에서 다양하게 생물학적 작용을 가지는 활성 형태의 vitamin D를 분해하는 효소인 CYP24A1의 발현을 높이며, CYP24A1의 높은 발현은 많은 암에서 발견되어 있는 특징 중 하나로 잘 알려져 있다. 그러나 그 기전은 아직 명확하지 못한 상황이다. LKB1 또한 여러가지 하위 유전자가 밝혀져 있으나 암을 조절하는 구체적 신호전달 경로에 대한 연구가 많이 부족하다. 따라서 이 연구에서는 종양억제 유전자 LKB1이 CYP24A1대사효소를 promoter activity에 의한 조절이 아닌 후성 유전적 조절을 통해 간접적으로 mRNA 발현을 억제함으로써 암을 억제할 수 있는 새로운 기전을 밝혔다.
more목차
Ⅰ. INTRODUCTION 1
Ⅱ. MATERIAL & METHODS 7
A. Cell lines, culture, and reagents 7
B. Western blot 8
C. Luciferase assay 8
D. Clonogenic survival assay 8
E. Soft agar colony formation assay 9
F. Quantitative real-time RT-PCR analysis 9
G. Statistical analysis 10
Ⅲ. RESULT 11
A. LKB1 inhibits the expression of CYP24A1 mRNA 11
B. AMPK but not mTORC1 regulates the expression of CYP24A1 15
C. LKB1 inhibits CYP24A1 expression through indirect epigenetic regulation not direct transcriptional regulation 18
D. LKB1 mutation promotes CYP24A1 mRNA stability via miR-125b mediated epigenetic regulation 21
E. CYP24A1 deficiency reduces colony formation of lung cancer cells 24
Ⅳ. CONCLUSION & DISCUSSION 27
REFERENCE 30
KOREAN ABSTRACT 34
