제1기 폐샘암종에서 재발과 관련 있는 마이크로RNA의 발굴 연구

Abstract

연구 배경: 마이크로RNA는 작은 크기의, 비번역, 단일 나선 구조의 RNA로써 전사 후 단계에서 mRNA를 억제하는 작용으로 유전자 조절을 한다. 정상 발생과정, 세포의 성장, 분화와 그리고 종양을 형성하는 과정에도 관여를 하는 것으로 알려져 있다. 폐암은 현재 전세계적으로 가장 사망률이 높은 암이다. 폐암에 있어서 가장 최선의 치료를 받기 위해 재발이나 치료의 반응을 예측할 수 있는 새로운 생체표지자의 발굴이 필요하다. 본 연구에서는 조기 폐샘암종에서 재발과 관련 있는 마이크로RNA를 찾는 것이 목표이다. 재료 및 방법: 마이크로RNA의 마이크로어레이를 시행하기 위해 재발하거나 재발하지 않은 1기 폐샘암 총 6개의 원발 암 조직을 이용하여 RNA를 추출하였다. 마이크로어레이 자료를 분석하여 얻어진 결과를 검증하기 위해 공개적으로 이용할 수 있는 The Cancer Genome Atlas (TCGA) 에 접속하여 450 명의 폐샘암 환자 임상정보와 마이크로RNA의 시퀀싱 자료를 전송받았다. 이 중 241명이 1기였으며 61명이 재발을 하였다. 마이크로 어레이 분석 자료와 TCGA 분석 자료를 비교 분석하여, 공통적으로 유의하게 이상 발현하는 마이크로 RNA를 재발과 관련 있는RNA후보군으로 선정하였다. 재발과 관련 있는 마이크로RNA 후보군을 좀 더 검증하기 위해, 새로운 독립된 29명의 1기의 폐샘암 환자군의 원발암 조직에서 RNA를 추출하였다. 그리고 RNA발현을 보는 표준기법인 실기간 중합 효소 연쇄반응을 이용하여 재발한 환자군과 재발하지 않은 환자군에서 어떻게 차이가 나는지 비교 분석하였다. 결과: 마이크로RNA 마이크로어레이 분석에서는 총 60개의 마이크로RNA가 재발한 1기 폐샘암 조직과 재발하지 않은 1기 폐샘암 조직에서 유의하게 이상발현을 하였다. 공개자료인 TCGA의 1기 폐샘암 환자군을 이용한 분석에서는 24개의 마이크로RNA가 두 환자군 사이에 유의한 차이가 있었다. 두 분석 자료를 비교 분석한 결과 3개의 마이크로RNA (let-7g-5p, miR-143-3p, 그리고 miR-374a-5p)가 재발한 환자군에서 꾸준히 유의하게 증가하여, 재발과 관련 있는 마이크로RNA후보군으로 선정하였다. 독립된 조기 폐샘암 29명의 환자군의 원발 폐샘암 조직에서 RNA를 추출하여, 3개의 후보군 마이크로RNA에 대해서 실시간 중합 효소 연쇄반응을 시행한 결과, 재발한 환자에서 모두 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 고찰: 조기 폐샘암종에서 재발과 관련 있는 마이크로RNA, let-7g-5p, miR-143-3p, 그리고 miR-374a-5p를 발굴하였다. 제자리 부합법이나 실시간 중합 효소 연쇄 반응을 좀 더 많은 환자의 조직에서 시행하여, 임상병리학적인 정보와 비교분석이 필요할 것으로 생각된다. 세포주를 이용한 실험이나, 표적 단백질과의 관련성을 보는 추가적인 연구도 더 필요할 것이다.|Introduction: MicroRNAs (miRNAs) are short length, small non-coding RNAs that regulate gene expression by either inhibition of mRNA translation or mRNA degradation at post-transcriptional level. miRNAs play an important role in embryogenesis, differentiation, development, and cancinogenesis. Lung cancer is the most common cause of cancer-associated death worldwide. A new biomarker predicting recurrence or clinical outcome in lung adenocarcinoma is needed to get most appropriate treatment. The aim of this study was to explore recurrence-associated miRNAs as new biomarker. Material and Method: For miRNA expression profiling, six cases with stage I lung adenocarcinoma with relapsed or recurrent-free. To assess miRNA profiling data, level 3 microRNA-seq isoform quantification data for 450 lung adenocarcinoma specimen using illumina HiSeq were downloaded from the TCGA data portal. And then patients with stage I lung adenocarcinoma were selected, resulting in 24a cases. Of these, 61 cases were relapsed. Then compared between microarray data and TCGA data, recurrence-associated miRNA candidates were selected. To further evaluation, we performed quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) of 29 cases of primary stage I lung adenocarcinoma with relapsed and recurrent-free. Total RNAs was extracted from FFPE tissues after surgical resection. Result: In miRNA profiling data, we identified 60 dysregulated miRNAs in relapsed stage I adenocarcinoma significantly. Using TCGA cohort, 24 dysregulated miRNAs were detected. Compared between two groups, we found three recurrence-related miRNA candidates: let-7g-5p, miR-143-3p, and miR-374a-5p. In independent cohort for qRT-PCR, three candidate miRNAs were up-regulated in relapsed lung adenocarcinoma rather than in recurrence-free lung adenocarcinoma significantly. Conclusion: We discovered three recurrence-associated miRNAs in early stage lung adenocarcinoma: let-7g-5p, miR-143-3p, and miR-374a-5p. The small case number of independent cohort for further evaluation is limitation in this study. And further studies such as cell-line study, correlation of clinical correlation and expression are needed.; Introduction: MicroRNAs (miRNAs) are short length, small non-coding RNAs that regulate gene expression by either inhibition of mRNA translation or mRNA degradation at post-transcriptional level. miRNAs play an important role in embryogenesis, differentiation, development, and cancinogenesis. Lung cancer is the most common cause of cancer-associated death worldwide. A new biomarker predicting recurrence or clinical outcome in lung adenocarcinoma is needed to get most appropriate treatment. The aim of this study was to explore recurrence-associated miRNAs as new biomarker. Material and Method: For miRNA expression profiling, six cases with stage I lung adenocarcinoma with relapsed or recurrent-free. To assess miRNA profiling data, level 3 microRNA-seq isoform quantification data for 450 lung adenocarcinoma specimen using illumina HiSeq were downloaded from the TCGA data portal. And then patients with stage I lung adenocarcinoma were selected, resulting in 24a cases. Of these, 61 cases were relapsed. Then compared between microarray data and TCGA data, recurrence-associated miRNA candidates were selected. To further evaluation, we performed quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) of 29 cases of primary stage I lung adenocarcinoma with relapsed and recurrent-free. Total RNAs was extracted from FFPE tissues after surgical resection. Result: In miRNA profiling data, we identified 60 dysregulated miRNAs in relapsed stage I adenocarcinoma significantly. Using TCGA cohort, 24 dysregulated miRNAs were detected. Compared between two groups, we found three recurrence-related miRNA candidates: let-7g-5p, miR-143-3p, and miR-374a-5p. In independent cohort for qRT-PCR, three candidate miRNAs were up-regulated in relapsed lung adenocarcinoma rather than in recurrence-free lung adenocarcinoma significantly. Conclusion: We discovered three recurrence-associated miRNAs in early stage lung adenocarcinoma: let-7g-5p, miR-143-3p, and miR-374a-5p. The small case number of independent cohort for further evaluation is limitation in this study. And further studies such as cell-line study, correlation of clinical correlation and expression are needed.