Sirtuin 단백질의 일종인 sirt6는 암 세포가 다른 조직으로 부착, 침습 및 이동하는 종양의 진행 과정에 관여한다. 암 세포의 침습 및 이동은 전이의 한 과정이며, 전이는 유방암 환자의 주요 사망 원인이다. Matrix metalloproteinases (MMPs)는 세포 외 기질 단백질을 분해하는 단백질이며, 특히 젤라틴 분해효소인 MMP-9은 암세포의 침습에 의한 전이와 밀접한 관련이 있다. 또한, E-cadherin, N-cadherin 및 vimentin의 발현 변화를 보이는 상피간엽이행 (epithelial-mesenchymal transition; ...
Sirtuin 단백질의 일종인 sirt6는 암 세포가 다른 조직으로 부착, 침습 및 이동하는 종양의 진행 과정에 관여한다. 암 세포의 침습 및 이동은 전이의 한 과정이며, 전이는 유방암 환자의 주요 사망 원인이다. Matrix metalloproteinases (MMPs)는 세포 외 기질 단백질을 분해하는 단백질이며, 특히 젤라틴 분해효소인 MMP-9은 암세포의 침습에 의한 전이와 밀접한 관련이 있다. 또한, E-cadherin, N-cadherin 및 vimentin의 발현 변화를 보이는 상피간엽이행 (epithelial-mesenchymal transition; EMT)도 유방암 세포의 침습성과 관련이 있다. 지금까지 암의 진행에서 sirt6의 역할은 일부 보고되어 있으나, 유방암 전이에서 sirt6의 역할에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 유방암 세포인 MCF-7 및 MDA-MDA-231을 이용하여 protein kinase C (PKC) activator와 cytokine에 의해 유도된 암세포 침습 및 이동에 대한 sirt6의 효과를 연구하였다. 또한 MMP-9 및 EMT 단백질의 발현과 sirt6의 연관성도 조사하고자 하였다. 본 연구에서는 유방암 세포에서 PKC activator인 TPA와 cytokine인 TNF-α를 통해 MMP-9의 분비, 발현과 암세포 전이가 유도되었고, 그 증가가 sirt6의 억제를 통해 감소됨을 확인하였다. 증가된 암세포의 이동 역시 감소되었으나, EMT에는 영향을 미치지 않았다. sirt6의 억제는 TPA와 TNF-α에 의해 증가된 MAPK 신호 전달 경로의 활성을 억제하여 작용하였으며, 또한 메커니즘의 중요한 전사인자인 NF-kB 및 AP-1 전사활성을 억제하였다. 실제 MAPK, NF-kB 및 AP-1를 억제하였을 때 MMP-9 발현은 감소하였으며, sirt6를 과발현 시켰을 때 TPA 및 TNF-α의 자극에 의한 MMP-9의 발현이 더욱 증가하였다. 결과적으로, 유방암 세포에서 sirt6 조절에 의한 전이 억제효과는 MAPK 신호전달을 억제하고, AP-1 및 NF-kB 전사 활성을 감소시켜 MMP-9 발현을 억제시킴으로써 작용되는 것을 입증하였다. 이 연구를 통해 sirt6의 조절은 유방암 전이 억제를 위한 중요한 치료표적 중 하나로 고려될 수 있으며, 이는 유방암에서 새로운 치료 패러다임을 제시 할 수 있을 것으로 생각한다.
Sirtuin 단백질의 일종인 sirt6는 암 세포가 다른 조직으로 부착, 침습 및 이동하는 종양의 진행 과정에 관여한다. 암 세포의 침습 및 이동은 전이의 한 과정이며, 전이는 유방암 환자의 주요 사망 원인이다. Matrix metalloproteinases (MMPs)는 세포 외 기질 단백질을 분해하는 단백질이며, 특히 젤라틴 분해효소인 MMP-9은 암세포의 침습에 의한 전이와 밀접한 관련이 있다. 또한, E-cadherin, N-cadherin 및 vimentin의 발현 변화를 보이는 상피간엽이행 (epithelial-mesenchymal transition; EMT)도 유방암 세포의 침습성과 관련이 있다. 지금까지 암의 진행에서 sirt6의 역할은 일부 보고되어 있으나, 유방암 전이에서 sirt6의 역할에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 유방암 세포인 MCF-7 및 MDA-MDA-231을 이용하여 protein kinase C (PKC) activator와 cytokine에 의해 유도된 암세포 침습 및 이동에 대한 sirt6의 효과를 연구하였다. 또한 MMP-9 및 EMT 단백질의 발현과 sirt6의 연관성도 조사하고자 하였다. 본 연구에서는 유방암 세포에서 PKC activator인 TPA와 cytokine인 TNF-α를 통해 MMP-9의 분비, 발현과 암세포 전이가 유도되었고, 그 증가가 sirt6의 억제를 통해 감소됨을 확인하였다. 증가된 암세포의 이동 역시 감소되었으나, EMT에는 영향을 미치지 않았다. sirt6의 억제는 TPA와 TNF-α에 의해 증가된 MAPK 신호 전달 경로의 활성을 억제하여 작용하였으며, 또한 메커니즘의 중요한 전사인자인 NF-kB 및 AP-1 전사활성을 억제하였다. 실제 MAPK, NF-kB 및 AP-1를 억제하였을 때 MMP-9 발현은 감소하였으며, sirt6를 과발현 시켰을 때 TPA 및 TNF-α의 자극에 의한 MMP-9의 발현이 더욱 증가하였다. 결과적으로, 유방암 세포에서 sirt6 조절에 의한 전이 억제효과는 MAPK 신호전달을 억제하고, AP-1 및 NF-kB 전사 활성을 감소시켜 MMP-9 발현을 억제시킴으로써 작용되는 것을 입증하였다. 이 연구를 통해 sirt6의 조절은 유방암 전이 억제를 위한 중요한 치료표적 중 하나로 고려될 수 있으며, 이는 유방암에서 새로운 치료 패러다임을 제시 할 수 있을 것으로 생각한다.
Sirtuin 6 (Sirt6) is a member of the sirtuin protein family and plays various biological roles in cancer. Regulation of Sirt6 is involved in tumor progression, such as in cancer cell adhesion, invasion, and migration. Cancer invasion and migration are required for metastasis and are the main causes ...
Sirtuin 6 (Sirt6) is a member of the sirtuin protein family and plays various biological roles in cancer. Regulation of Sirt6 is involved in tumor progression, such as in cancer cell adhesion, invasion, and migration. Cancer invasion and migration are required for metastasis and are the main causes of death in breast cancer patients. Matrix metalloproteinases (MMPs) regulate extracellular matrix (ECM) proteolysis, and in particular, matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) is closely associated with metastasis. In addition, the expressions of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) related signaling molecules such as E-cadherin, N-cadherin and vimentin are associated with breast cancer cell invasiveness. Sirt6 has been suggested to be involved in tumorigenesis, but few studies have investigated the role it plays in breast cancer metastasis. In this study, I investigated the effect of Sirt6 on protein kinase C (PKC) activator and cytokine mediated cancer cell invasion and migration in MCF-7 and MDA-MB-231 human breast cancer cell lines, and the associations between Sirt6 and the expressions of MMP-9 and EMT marker proteins. In both cells lines, 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) or tumor necrosis factor-α (TNF-α) increased MMP-9 expression, cell invasion and migration, and these effects were abolished by Sirt6 knockdown. On the other hand, Sirt6 overexpression synergistically increased TPA- and TNF-α-induced MMP-9 expressions. However, the expression of EMT marker proteins were unaffected by Sirt6. I further investigated the molecular responsible for these Sirt6 to MMP-9 expression. The suppressive effects of Sirt6 knockdown on TPA- and TNF-α-induced MMP-9 expressions were caused by inhibition of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. The suppression of Sirt6 inhibited TPA- and TNF-α-induced nuclear factor-κB (NF-κB) and activator protein-1 (AP-1) transcriptional activities in breast cancer cells, and treating cells with MAPK, NF-κB, and AP-1 inhibitors reduced MMP-9 expression. In conclusion, the study shows that the anti-invasive effects of Sirt6 in breast cancer cells might be through inhibiting the phosphorylation of MAPK and reducing AP-1 and NF-κB DNA-binding activities and thus, MMP-9 down-regulation. These results suggest modulation of Sirt6 offers a potential means for targeting breast cancer metastasis.
Sirtuin 6 (Sirt6) is a member of the sirtuin protein family and plays various biological roles in cancer. Regulation of Sirt6 is involved in tumor progression, such as in cancer cell adhesion, invasion, and migration. Cancer invasion and migration are required for metastasis and are the main causes of death in breast cancer patients. Matrix metalloproteinases (MMPs) regulate extracellular matrix (ECM) proteolysis, and in particular, matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) is closely associated with metastasis. In addition, the expressions of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) related signaling molecules such as E-cadherin, N-cadherin and vimentin are associated with breast cancer cell invasiveness. Sirt6 has been suggested to be involved in tumorigenesis, but few studies have investigated the role it plays in breast cancer metastasis. In this study, I investigated the effect of Sirt6 on protein kinase C (PKC) activator and cytokine mediated cancer cell invasion and migration in MCF-7 and MDA-MB-231 human breast cancer cell lines, and the associations between Sirt6 and the expressions of MMP-9 and EMT marker proteins. In both cells lines, 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) or tumor necrosis factor-α (TNF-α) increased MMP-9 expression, cell invasion and migration, and these effects were abolished by Sirt6 knockdown. On the other hand, Sirt6 overexpression synergistically increased TPA- and TNF-α-induced MMP-9 expressions. However, the expression of EMT marker proteins were unaffected by Sirt6. I further investigated the molecular responsible for these Sirt6 to MMP-9 expression. The suppressive effects of Sirt6 knockdown on TPA- and TNF-α-induced MMP-9 expressions were caused by inhibition of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. The suppression of Sirt6 inhibited TPA- and TNF-α-induced nuclear factor-κB (NF-κB) and activator protein-1 (AP-1) transcriptional activities in breast cancer cells, and treating cells with MAPK, NF-κB, and AP-1 inhibitors reduced MMP-9 expression. In conclusion, the study shows that the anti-invasive effects of Sirt6 in breast cancer cells might be through inhibiting the phosphorylation of MAPK and reducing AP-1 and NF-κB DNA-binding activities and thus, MMP-9 down-regulation. These results suggest modulation of Sirt6 offers a potential means for targeting breast cancer metastasis.
주제어
#Sirt6 MMP-9 Invasion Migration Breast cancer cells 전이 유방암 세포
학위논문 정보
저자
홍온유
학위수여기관
전북대학교 일반대학원
학위구분
국내박사
학과
의과학과
지도교수
윤현조
발행연도
2020
총페이지
iv, 40 p.
키워드
Sirt6 MMP-9 Invasion Migration Breast cancer cells 전이 유방암 세포
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