인체 폐암조직에서 Phospholipase C-$\gamma1$의 활성화 단백, AHNAK의 발현양상

Increased Expression of Phospholipase C-$\gamma1$ Activator Protein, AHNAK in Human Lung Cancer Tissues

배경: Phospholipase C(PLC)는 세포의 성장, 분화, 변형(transformation)과 관련된 세포내 신호 전달과정에 중추적인 역할을 하는 효소이다. 이들 중 PLC-$\gamma$는 tyrosine kinase의 인산화에 의해 주로 활성화되는 데, 최근에 phosphatidic acid(PA), phosphatidy-linositol 3, 4, 5-trisphosphate($PIP_3$), tau 단백에 의한 활성화 기전이 밝혀진 바 있다. 특히 tau 단백은 bovine brain에서 arachidonic acid와 함께 PLC-$\gamma$를 활성화시키는 것으로 알려져 PLC-$\gamma$와 $PLA_2$ 사이의 cross-talk이 이루어질 가능성이 제시되고 있다. 최근 보고에 의하면 tau 단백과 같은 기전으로 PLC-${\gamma}1$ 활성화시키는 단백이 bovine lung에서 발견되었고, 이 활성화 단백을 정제 및 클론하여 AHNAK 단백임이 확인된 바 있다. 또한 PLC-${\gamma}1$이 유방암, 대장암, 위암 등에서 증가되어 있어 발암 과정과 연관되어 있음이 보고되어 왔으나 PLC-${\gamma}1$의 활성화 단백인 AHNAK 단백에 대해서는 질병과 관련되어 연구된 것이 아직 없는 실정이며 저자 등은 폐암 조직과 정상 폐조직에서 AHNAK 단백의 발현 양상을 연구하여 폐암의 발암과정에 AHNAK 단백이 관여함을 밝히고자 하였다. 대상 및 방법: 아주대학교 병원에 내원하여 폐암으로 수술을 받은 환자의 폐암 조직과 동일 환자의 정상 폐조직에서 AHNAK 단백의 발현양상을 western blot 분석과 면역조직화학적 염색방법을 통하여 조사하였다. 결과: 14예의 편평상피암 세포조직 중 8예 (57.1 %)와 14예의 선암 세포조직 모두에서 정상 대조군에 비해 AHNAK 단백의 발현이 증가하였고, 70 kDa~200kDa의 여러가지 분자량을 가지는 띠모양으로 나타났다. 면역조직화학적 염색에서도 정상 폐조직보다 폐암 조직내에서 강한 발색반응을 보였다. 결론: PLC-${\gamma}1$의 활성화 단백인 AHNAK 단백이 폐암 조직에서 정상 조직보다 과발현된 것은, AHNAK 단백이 PLC-${\gamma}1$을 활성화시켜 폐암의 발생 기전에 관여할 수 있음을 뒷받침한다고 하겠다.

Background: Phospholipase C(PLC) plays a central role in cellular signal transduction and is important in cellular growth, differentiation and transformation. There are currently ten known mammalian isozymes of PLC reported to this date. Hydrolysis of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate($PIP_2$) by PLC produces two important second messengers, inositol 1,4,5-trisphosphate($IP_3$) and diacylglycerol. PLC-${\gamma}1$, previously, was known to be activated mainly through growth factor receptor tyrosine kinase. Other mechanisms of activating PLC-yl have been reported such as activation through tau protein in the presence of arachidonic acid in bovine brain and activation by $IP_3$, phosphatidic acid, etc. Very recently, another PLC-${\gamma}1$ activator protein such as tau has been found in bovine lung tissue, which now is considered to be AHNAK protein. But there has been no report concerning AHNAK and its associated disease to this date. In this study, we examined the expression of the PLC-${\gamma}1$ activator, AHNAK, in lung cancer specimens and their paired normal. Methods: From surgically resected human lung cancer tissues taken from twenty-eight patients and their paired normal counterparts, we evaluated expression level of AHNAK protein using immunoblot analysis of total tissue extract Immunohistochemical stain was performed with primary antibody against AHNAK protein. Results: Twenty-two among twenty-eight lung cancer tissues showed overexpression of AHNAK protein (eight of fourteen squamous cell lung cancers, all of fourteen adenocarcinomas). The resulting bands were multiple ranging from 70 to 200 kDa in molecular weight and each band was indistinct and formed a smear, reflecting mobility shift mainly due to proteolysis during extraction process. On immunohistochemistry, lung cancer tissues showed a very heavy, dense staining with anti-AHNAK protein antibody as compared to the surrounding normal lung tissue, coresponding well with the results of the western blot Conclusion: The overexpression of PLC-${\gamma}1$ activator protein, AHNAK in lung cancer may provide evidence that the AHNAK protein and PLC-${\gamma}1$ act in concerted manner in carcinogenesis.