두경부 편평상피세포암 세포주의 세포유전학적 분석

Abstract

종양에서 흔히 보이는 염색체 이상에 대한 세포유전학적 분석은 많은 질병의 진단과 예후를 판단하는데 중요한 부분이 되었으나, 고형암에서는 분석 가능한 염색체를 얻기가 어렵고 많은 염색체 이상을 동반하고 있어, 불균형적 염색체 재배열을 통상적인 세포유전학적 방법만으로는 구분하기가 매우 어렵다. CGH는 새로운 FISH 방법으로 통상적인 세포유전학적 분석으로는 용이하지 않았던 전 염색체 상에서의 상대적인 염색체의 변화를 한 번에 알 수 있게 해주며, 최근 이용되고 있는 array-CGH는 기존의 CGH에 감별력이 높으며, 염색체의 변화뿐 아니라 해당 유전자의 변화를 한 번에 알 수 있게 해준다. 이 연구에서는 두경부 편평상피세포암 세포주를 대상으로 CGH와 array-CGH를 시행하여 두경부 편평상피세포암의 병인에 관련된 염색체 이상과 유전자 변화를 밝히고자 하였다. CGH 결과, 세 개의 세포주 모두에서 증가한 염색체 부위는 3q23-q27, 5p13-p15.3, 7p21-pter, 8q11.2-q12, 8q21.1-qter, 9q22-q34, 16q22-q24, 20q11.2-qter 등의 여덟 부위였다. 세포주 3개 모두에서 감소한 염색체 부위는 3p10-p14의 한 부위였으나, 염색체 3p15-p23, 4q22-q27, 4q31.3-qter, 6q14-q15, 7q31-q34, 8p12-pter, 18q21-q23, 21q11.2-q12의 감소가 두 개의 세포주에서 관찰되었다. Array-CGH 결과, 세 개의 세포주 모두에서 PIK3CA, MYC, EVI1, MAD1L1 유전자의 증가와 SERPIN 유전자의 감소를 비롯한 다수의 유전자 이상이 확인되었다. 본 연구에서 규명된 이상 염색체 부위는 두경부 편평상피세포암의 발생 및 진행과 관련된 유전자를 포함하고 있는 부위이며, 본 연구의 array-CGH 결과에서 증가하거나 감소한 유전자는 두경부 편평상피세포암의 발생 및 발달에 관련된 유전자이다. 그러므로, 향후 두경부 편평상피세포암 조직에서 위의 유전자의 발현에 대한 연구를 지속한다면, 두경부 편평상피세포암 발생, 전이 등의 종양학적 특성에 관련된 확실한 유전자를 규명할 수 있을 것으로 생각된다.;The cytogenetic analysis of repeating chromosomal DNA aberrations plays an important role to determine pathogenesis and prognosis of cancers. However, because of difficulties in culturing solid tumor cells and complexity in chromosomal DNA abberations associated with the lesions, conventional cytogenetic studies for analyzing chromosomal imbalances are not adequate. Comparative genomic hybridization (CGH) is a new fluorescence in situ hybridization (FISH) technique to identify genomic aberrations in cancers, and array based CGH (array-CGH) provides a method to measure the DNA copy-number changes quantitatively at an extremely high resolution and to map them directly onto the complete linear genome sequences. Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is notorious for its poor outcome and increasing incidence. But, the studies of cytogenetic analysis in HNSCC are relatively rare. The purpose of this study is to evaluate the location of chromosomal aberrations in Korean HNSCC cell lines (SNU-1041, SNU-1066, and SNU-1076) with the combination of CGH and array-CGH. Chromosomal gains of 3q23-q27, 5p13-p15.3, 7p21-pter, 8q11.2-q12, 8q21.1-qter, 9q22-q34, 16q22-q24, and 20q11.2-qter, as well as chromosomal losses on 3p10-p14 were found in all 3 SNU cell lines. Losses on 3p15-p23, 4q22-q27, 4q31.3-qter, 6q14-q15, 7q31-q34, 8p12-pter, 18q21-q23, and 21q11.2-q12 were observed in 2 of 3 cell lines. In array-CGH, many genes were alterated including gains of PIK3CA, MYC, EVI1, MAD1L1 genes and losses of SERPIN genes. These aberrations of gene and chromosome coincide with other results of study, generally. These data about the patterns of chromosomal aberrations could be a basic step for understanding more detailed genetic events in the carcinogenesis and also provide information for diagosis and treatment in HNSCC. More studies are needed to fulfil this purpose. CGH combined with array CGH can be a powerful option for the research of translational oncology.