초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 KAI1/CD82의 전이억제 기능에 대한 분자적 기전과 EMT 현상에 대한 특이적 억제자로서의 역할을 규명하기 위해, KAI1/CD82 분자가 암전이와 같은 암의 악성화와 관련된 EMT 현상을 실제로 억제하는지를 확인한 후, 어떠한 분자적 기전을 통해 EMT의 핵심분자인 E-cadherin의 발현을 수준을 증가시키는지를 규명하고, KAI1/CD82 및 E-cadherin 발현수준이 실제로 암환자의 악성화 정도와 상관관계가 있는지를 밝히고자 하였다. 또한, KAI1/CD82 유전자의 후생학적

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 KAI1/CD82의 전이억제 기능에 대한 분자적 기전과 EMT 현상에 대한 특이적 억제자로서의 역할을 규명하기 위해, KAI1/CD82 분자가 암전이와 같은 암의 악성화와 관련된 EMT 현상을 실제로 억제하는지를 확인한 후, 어떠한 분자적 기전을 통해 EMT의 핵심분자인 E-cadherin의 발현을 수준을 증가시키는지를 규명하고, KAI1/CD82 및 E-cadherin 발현수준이 실제로 암환자의 악성화 정도와 상관관계가 있는지를 밝히고자 하였다. 또한, KAI1/CD82 유전자의 후생학적 발현 조절 여부와 전사조절 방식 및 기전을 조사함으로써 암 전이를 유발하는 KAI1/CD82 유전자의 발현 감소 또는 차단이 어떤 방식으로 일어나는지에 대한 이해의 폭을 넓히고자 하였다.
연구결과
DU 145 전립선 암세포주에 KAI1/CD82 발현 vector를 transfection시켜 얻은 KAI1/CD82 과잉발현 clone들과 LNCaP 전립선 암세포주에 antisense-CD82 cDNA 절편을 transfection시켜 얻은 KAI1/CD82 발현감소 clone들을 대상으로 조사한 결과, KAI1/CD82 분자는 Sp1을 매개로 Snail을 감소시켜 E-cadherin 발현을 증가시키고, mesenchymal 세포 표지분자들의 발현을 억제하며, TGF-β1의 EMT 유도 기능을 억제하고, β-catenin의 핵 내 이동 차단을 통해 β-catenin 타겟유전자의 발현을 억제하는 등 전반적으로 EMT 억제 기능을 보였으며, 동시에 전립선 암세포의 이동, 침윤, 전이를 억제하는 것으로 확인되었다. 아울러 사람의 전립선 암조직에서 KAI1/CD82 및 E-cadherin의 발현수준은 암의 악성화정도에 반비례해 감소하는 반면, Snail의 발현수준은 증가되어 있는 경향을 보였다. 또한, KAI1/CD82 분자는 β1 integrin의 활성화 및 fibronectin의 생성/분비를 억제함으로써 세포의 matrix에 대한 부착력을 약화시킴으로써 focal adhesion 및 actin fiber 형성을 방해하여 세포이동력을 저하시키는 것으로 나타났다. 한편, 전립선 암세포주들에서 KAI1/CD82을 발현하지 않는 세포주일 경우 KAI1/CD82 유전자의 promoter 내 일부 CpG island들이 methylation되어 있고, 이 부위가 demethylation 되면 전사가 일어나는 방식이며, 여기에 histone 단백질들 (특히 H3)의 acetylation 수준이 부가적으로 KAI1/CD82 유전자의 발현에 영향을 미치는 전형적인 epigenetic pattern을 따르고 있는 것으로 확인되었다.
연구결과의 활용계획
1. 암세포의 침윤력, 전이력 조절에 대한 분자적 기전 규명
2. 상피세포의 중간엽세포로의 변환 억제성 신규 분자의 발굴
3. KAI1/CD82 세포막 분자의 세포유착 신호전달 경로 규명
4. KAI1/CD82 유전자의 발현 조절 기전 규명
5. 암 침윤/전이 현상 이해를 위한 새로운 정보 제공

Abstract ▼

Purpose&contents
To reveal the mechanism(s) underlying the cancer metastasis-suppressing role of the KAI1/CD82 metastasis suppressor and to verify its EMT-suppressing role, we were going to examine if KAI1/CD82 indeed suppresses EMT events related to malignant cancer progression and, if so, how K

Purpose&contents
To reveal the mechanism(s) underlying the cancer metastasis-suppressing role of the KAI1/CD82 metastasis suppressor and to verify its EMT-suppressing role, we were going to examine if KAI1/CD82 indeed suppresses EMT events related to malignant cancer progression and, if so, how KAI1/CD82 enhances E-cadherin, a key molecule involved in EMT. We also planned to examine a correlation between malignant progression stages of human cancers and expression levels of KAI1/CD82 and E-cadherin. To understand how KAI1/CD82 expression is regulated, we first tried to find out if KAI1/CD82 gene is epigenetically modified and, if so, to reveal regulation pattern and mode for KAI1/CD82 gene silencing.
Result
Using stable KAI/CD82 transfectant and antisense-KAI1/CD82 transfectant clones of DU145 and LNCaP human prostate cancer cells, respectively, we obtained the following results.: KAI1/CD82 induced E-cadherin by down-regulating Snail via Sp1 and suppressed expression of mesenchymal cellular proteins. KAI1/CD82 also interfered with TGF-β1-induced EMT and inhibited nuclear translocation of β-catenin, leading to deceased expression of β-catenin-responding genes. Also, KAI1/CD82 indeed suppressed motility, invasion, and metastasis of human prostate cancer cells. Importantly, in tissue specimens from human prostate cancer patients, malignant cancer progression stages were shown to be inversely correlated with expression levels of KAI1/CD82 and E-cadherin, while they correlated with Snail expression level. Additionally, KAI1/CD82 suppressed activation of β1 integrins upon cell binding to the matrix and reduced expression/secretion of fibronectin, leading to decreased cell adhesion to the matrix. KAI1/CD82 also inhibited formation of focal contacts and actin fiber, which resulted in decreased chemostatic migrating ability of prostate cancer cells. Meanwhile, KAI1/CD82 gene promoter in prostate cancer cells without KAI1/CD82 expression was shown to be methylated at the CpG islands, which resulted in gene silencing. In addition to methylation status of KAI1/CD82 gene promoter region, acetylation status of histone proteins including histone H3 also affected transcription of KAI1/CD82 gene.
Expected Contribution
1. Understanding of the molecular mechanism(s) for the regulation of invasive and metastatic ability of cancer cells
2. Identification of a novel molecule that suppresses epithelial-mesenchymal transition
3. Establishment of the KAI1/CD82-mediated adhesion signaling pathway(s)
4. Understanding of the mechanism(s) for the regulation of KAI1 gene expression
5. Providing of new information for the understanding of cancer invasion/metastasis

목차 Contents

• 중견연구자지원사업[핵심연구] 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구계획 요약문 ... 3
• 1. 국문요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ... 4
• 1. 국문요약문 ... 4
• 2. 영문요약문 ... 5
• Ⅲ. 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 37
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 38
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 38
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 39
• 8. 참고문헌 ... 39
• 9. 연구성과 ... 41
• 10. 기타사항 ... 46