초록 ▼

연구목적/배경/필요성 : 암발생과 관련된 세포내 신호주기로는 MAP kinase 신호전달체계가 가장 중요한 역할을 담당하리라고 예상되는데 그 이유로는 이 신호전달계를 활성화 시키는 ras 유전자의 돌연변이와 그 활성기전이 많은 종류의 암에서 밝혀졌기 때문이다. 이상과 같이 MAP kinase 신호전달체계와 암과의 관계가 중요함에도 불구하고 암조직에서의 MAP kinase 활성도 변화에 관하여는 뚜렷한 연구결과가 없고 그 해석에 혼돈이 많으며 이를 이용한 진단법이나 치료법은 개발되어 있지 않다. 본 연구에서는 암에서의 MAP kina

연구목적/배경/필요성 : 암발생과 관련된 세포내 신호주기로는 MAP kinase 신호전달체계가 가장 중요한 역할을 담당하리라고 예상되는데 그 이유로는 이 신호전달계를 활성화 시키는 ras 유전자의 돌연변이와 그 활성기전이 많은 종류의 암에서 밝혀졌기 때문이다. 이상과 같이 MAP kinase 신호전달체계와 암과의 관계가 중요함에도 불구하고 암조직에서의 MAP kinase 활성도 변화에 관하여는 뚜렷한 연구결과가 없고 그 해석에 혼돈이 많으며 이를 이용한 진단법이나 치료법은 개발되어 있지 않다. 본 연구에서는 암에서의 MAP kinase 신호전달체계 활성도의 변화를 규명하고 이와 연관된 유전변화를 밝힘으로써 MAP kinase 신호전달체계를 타켓으로 하는 암진단법을 개발하고자 한다.
연구방법 : 연구내용은 소화기 종양에서 암세포만을 선택적으로 분리하여, 유전체 검사, MAP kinase 선호전달계 활성도와 세포주기 관련 인자들에 대한 관계 설정을 분자생물학적, 생화학적 방법을 통하여 규명하였다.
연구결과 : 본 연구결과에 따르면 제1세부과제에서는 1) 소화기 간질종양을 비롯한 소화기 암에서 MAPK 활성도 조사를 통하여 간질 총양에서 MAPK 가 감소함을 밝혔고, 2) 소화기 간질종양의 유전체의 주된 변화는 14q 의 소설이라는 사실을 밝혔으며, 3) 소화기 간질 종양에서는 c-kit유전자의 돌연변이와 이에따른 단백질 의 과표현이 일어나며, 이에 비례해서 HMGB1, MMP2 동의 단백질의 과표현이 동반되어 일어난다는 점을 expression proteornics 기법을 이용해서 밝혔다. 제2세부과제에서는 암에서 일어난 MAP kinase 신호전달체계 활성화의 변화와 세포 성장조절과의 관계설정을 생물학적 측면에서 정립하고 관련 유전자들의 표현 변동과 의존성을 규명하고자 1) 대장암/유방암조직과 동일한 환자의 정상조직에서 MAPK 틀의 활성화와 발현정도를 측정한 결과 MAPK 활성도 변화는 암과 직접적으로 연관성을 맺고 있음을 밝혔으며, 2) 대장암에서 MAPK 의 활성도 변화와 윗단계의 신호전달 물질틀인 MEK, Raf-1 의 활성도는 서로 배례적인 상관관계를 가지고 있고, 3) 대장암세포에서 zinc에 의한 MAPK의 활성화는 Raf-1-MEK -ERK의 과정을 거치며 그 신호는 타켓유전자 발현을 변화시키는 것을 밝혀 이를 암진단에 이용할 수 있는 기반을 마련 하였다. MAP kinase 신호전달체계의 차단이 암발생 억제와 치료에 이용될 수 있으리라는 가능성은 이전에 산발적으로 제시되었지만 아직까지도 그 기전의 규명이나 실제 임상응용은 이루어지지 않고 있다. 제3세부과제에서는 1) MAP kinase 신호전달체계의 억제제인 farnesyl transferase inhibitor (FTI)의 항종양효과를 췌장 암세포주에서 증명하였고 2) 작용기전은 Ras-MAP kinase 신호전달체계를 억제하는 것이 아니라 다른 체계의 신호전달계에 영향을 준다는 증거를 확보하였으며 3) FTI의 항종양 효과를 Syrian Hamster 동물모델에서 확인한 결과 전암병변에서 암으로의 진행이 억제됨을 확인하였다.
컬론/고찰 : 이상의 결과로 소화기암은 MAPK 관련물질의 변동에 따라 다양한 표적물질이 존재함을 밝혔고 이를 토대로한 진단 및 치료제 개발의 이용 가능성을 확인하였으며, FTI동의 억제약물로 암발생과 진행을 변화시킬 수 있다고 결론지었다.
결과활용 계획 : 본 연구결과는 소화기 종양의 총류에 따라 특이적으로 MAP kinase의 활성이 다르며 그에 따라 HMGB1, MMP2 등이 동반된 변화임을 밝혀 향후 이를 진단에 이용할 수 있으며, MAP kinase 선호전달체계 억제제인 FTI의 항종양효과를 증명하였기 때문에 향후 MAPK 및 타신호전달계 차단에 의한 암치료법 및 예방법 개발이 기대된다.

Abstract ▼

Purpoese : MAP kinase system is believed to play central roles in the carcinogenesis, firstly the abnormalities of ras gene and alteration of the MAP kinase system had been reported, secondly many genes involved in MAP kinase system are belong to cell cycle control genes. Although the possible criti

Purpoese : MAP kinase system is believed to play central roles in the carcinogenesis, firstly the abnormalities of ras gene and alteration of the MAP kinase system had been reported, secondly many genes involved in MAP kinase system are belong to cell cycle control genes. Although the possible critical roles in MAP kinase system in carcinogenesis are well known, little is investigated for the alteration of MAP kinase activity in the tumors. Moreover the diagnostic method and therapeutic approach according to the altered MAP kinase system have not been established. The specific purpose of this study is to elucidate the status of MAP kinase activity in the gastrointestinal tumors and to find out specific genomic changes associated with altered MAP kinase activity. Additionally, to make a practical diagnostic method by using altered MAP kinase activity is an another specific aim of this study.
Methods : The evaluation of the MAP kinase activity in the tumor tissues and cell lines were carried out by using molecular biological methods and biochemical analysis, including Western Blotting and kinase activity analysis, immunoprecipitation and expression 2D electrophoresis. The genomic changes were detected by using CGH analysis, PCR-LOH and sequencing analysis. The effects of FTI was evaluated with in vitro and animal model using 32 female Syrian Hamster.
Result : By using the gastrointestinal stromal tumors (GITs), we fiund marked decreased MAP kinase activity, c-kit overexpression. The overexpression of the c-kit is closely related to the mutationt of the c-kit gene and concomittent overexpression of HMGB1 and MMP2. Additionally deletion of 14q is an unique genomic changes in the GISTs. We also found overexpression of HMGB1 and MMP2 in the GISTs with KIT mutation. We also found marked decreased MAP kinase activity is directly related to the activity of MEK and Raf-1. We also found the changed activity of MAP kinase is induced by the activity of Raf-1-MEK-ERK and this activity is related to the activation of target genes. We also found the inhibitory effect of farnesyl transferase inhibitor (FTI), and this inhibitory effect is directly related to the tumor forming activity, and also found its inhibitory effect to tumor progression from preneoplastic lesion to malignant tumors.
Conclusion : Our results demonstrate the role of MAP kinase pathway in gastrointestinal carcinomas, and identification of normal downstream target molecules such as, HMGB1 and MMP2. The MAP kinase inhibitory effects in tumor progression suggest that tumor progession from preneoplastic lesion can be treated by FTI.
Usefulness : Our results could be useful for the early detection of gastrointestinal tumors. These results can also be used as an effective method to find out target molecules of the MAP kinase pathway and can eventually be useful for the anticancer therapy, because we found that artificial inhibition of MAP kinase pathway markedly reduces the tumorigenesis activity.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종.연차 연구개발결과보고서 ... 4
• 제출문 ... 5
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제1장 서론 ... 10
• 제1절: 연구개발의 목적 ... 10
• 제2절: 연구개발의 필요성 ... 10
• 제3절: 연구개발의 범위 ... 11
• 제2장 국내.외 연구개발 현황 ... 12
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 14
• 제1절: 재료 및 방법 ... 14
• 1. 제 1 세부과제 ... 14
• 2. 제 2 세부과제 ... 15
• 3. 제 3 세부과제 ... 17
• 제2절: 연구수행 내용 ... 21
• 1. 제 1 세부과제 ... 21
• 2. 제 2 세부과제 ... 21
• 3. 제 3 세부과제 ... 23
• 제3절: 연구결과 ... 24
• 1. 제 1 세부과제 ... 24
• 2. 제 2 세부과제 ... 31
• 3. 제 3 세부과제 ... 37
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 44
• 제1절: 연구개발 목표 달성도 ... 44
• 1. 제 1 세부과제 ... 44
• 2. 제 2 세부과제 ... 44
• 3. 제 3 세부과제 ... 45
• 제2절: 대외 기여도 ... 47
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 48
• 제6장 참고문헌 ... 49
• 제7장 관련서류 ... 52