편평세포암과 기저세포암에서 caspase 1, 3 및 8의 발현

Abstract

세포사멸은 정상 혹은 비정상적인 조직의 발달과 항상성에 있어서 중요한 역할을 하는 세포 사망 프로그램으로 거의 모든 종양에서 나타나며 정상보다는 악성 종양에서 흔히 일어난다. 세포사멸은 특징적인 형태학적 생화학적 변화를 초래하고 이러한 변화를 가져오는 단백융해체계는 caspase에 의해 시작되며 수행된다. 본 연구의 목적은 세포사멸에서 주된 기능을 하는 caspase들 중에서 각 단계에서의 기능이나 구조가 비교적 잘 알려진 caspase-1, 3 및 8을 선택하여, 정상 성인 2명과 편평세포암 환자 7명, 기저세포암 환자 3명의 조직표본을 가지고 RT-PCR을 시행하여 caspase의 발현을 살펴보고자 하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Caspase-1은 정상 피부(0%)에서 발현되지 않았고, 피부암 중 편평세포암 1예(14.3%)와 기저세포암 1예(33.3%)에서만 발현되었다. 2. Caspase-3 mRNA는 정상 피부와 편평세포암 및 기저세포암 전 예에서 발현되었다. 정상 피부는 2036.09±78.69로 가장 높았고 기저세포암은 1985.74±56.18, 편평세포암은 1784.15±103.24 순이었으며 세 군 사이에 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.026). 3. Caspase-8 mRNA도 정상 피부, 편평세포암 및 기저세포암 전 예에서 발현되었다. 정상 피부가 2139.68±140.15로 가장 높았고 기저세포암은 2058.93±103.66, 편평세포암은 1452.15±461.10 순이었으며 세 군 사이에 유의한 차이는 없었고(p=0.123), 각 두 군 사이의 비교에서도 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.143, 0.564, 0.087). 4. 편평세포암에서는 caspase-3와 caspase-8 사이에 유의한 상관관계가 없었다. 이상의 결과로, caspase-1, 3, 8 중 caspase-3 만이 암의 악성도에 비례하여 감소됨을 알 수 있고, 편평세포암 군에서 caspase-3는 caspase-8과 상관관계를 보이지 않으므로 caspase-3의 감소를 caspase-8의 감소에 따른 이차적인 결과로 볼 수 없다. 따라서, 편평세포암이 발생하는 기전으로 Fas 경로 외에 다른 결정적인 경로에 결함이 있거나, 어떤 이유에서든 caspase-3의 활성화 자체에 문제가 있거나 혹은 caspase-8의 증폭이 효과적으로 일어나지 않는 것 등을 추정해 볼 수 있으며, 이에대한 추후 연구가 필요할 것으로 생각된다.;Apoptosis is an unique physiologic process of programmed cell death, playing an important role in the development and homeostasis of both normal and pathologic tissues. In normal tissues, apoptosis prevents cells from abnormally long survival and thereby prevents from exposure to mutations leading to malignant transformation. In tumors, apoptosis induces cell loss that counteracts tumor expansion due to cell proliferation. The morphologic and biochemical changes in apoptosis may be induced by proteolytic system involving a family of proteases known as caspases. In this study, we observed the expressions of caspase-1, 3 and 8 using RT-PCR, which have been expected to play an important role in the apoptosis, in the normal human skin, squamous cell carcinoma (SCC) and basal cell carcinoma (BCC). The results are summarized as follows: 1. Caspase-1 was expressed only in one case of SCC(14.3%) and one case of BCC(33.3%) 2. Caspase-3 was expressed in the all cases of normal skin, SCC and BCC. The optical densities of mRNA expression were 2036.09±78.69 INT/㎟ in normal skin, 1985.74±56.18 INT/㎟ in BCC and 1784.15±103.24 INT/㎟ in SCC. Caspase-3 was expressed in order of normal skin, BCC and SCC, and the differences were statistically significant(p=0.026). 3. Caspase-8 was expressed in all cases of normal skin, SCC and BCC. The optical densities of mRNA expression were 2139.68± 140.15 INT/㎟ in normal skin, 2058.93±103.66 INT/㎟ in BCC and 1452.15±461.10 INT/㎟ in SCC. Caspase-8 was expressed in order of normal skin, BCC and SCC, but the differences were not statistically significant(p=0.123). Also the differences of caspase-8 expression between each two groups were not significant(p=0.143, 0.564, 0.087). 4. There was no correlation between caspase-3 and caspase-8 mRNA expression in squamous cell carcinoma group In conclusion, only caspase-3 expression decreased, proportionally to malignancy, in the order of normal skin, BCC and SCC, and caspase-3 expression did not show correlation with caspase-8 expression in SCC group. Thereafter decreased caspase-3 expression may not the result of decreased caspase-8 exprssion induced by decreased Fas expression, but it may be the result of defect in any other important pathway, inactivation of caspase-3 or amplification failure of caspase-8.