여러 종류의 폐암과 췌장암 세포주를 배양하여 DNA를 분리하였다. 분리한 DNA는 PCR(Polymerase Chain Reaction)로 증폭하여 염기 서열화를 시행하여 K-ras와 p53 유전자들의 돌연변이 종류. 빈도 및 가능한 관계에 대하여 조사하였다. 연구한 암세포주 중 약 81%가 종양 유전자 K-ras와 암 억제 유전자 p53 중 적어도 하나의 돌연변이를 가지고 있었으며 두 유전자 각각에 대해서는 암 세포주 중 약 54.5%에서 돌연변이가 나타났다. 발견된 돌연변이의 종류는 1개의 세포주에 발견된 넌센스 돌연변이 이외에는 모두 미스센스 돌연변이가 일어났으며 2개의 세포주에서 일어난 염기 삽입이외에는 모두 염기 치환이 일어났다. 현재까지 p53 코돈 중 ras와 동시에 돌연변이가 일어난다고 보고된 코돈 이외에도 p53 코돈 164-165과 248이 K-ras와 동시에 돌연변이가 발생하였고, p53 유전자의 돌연변이의 위치에 관계없이 K-ras 유전자에서는 exon 1. 코돈 12개에서 돌연변이가 발생하였다.
목적 : p53 종양억제 유전자는 사람의 암에서 변형이 가장 많이 발견되는 유전자로 유잉 육종에서 p53 유전자의 변형을 관찰하고자 하였다. 재료 및 방법 : 유잉육종 환자 35례의 파라핀 블록을 사용하였으며, 유전자의 결핍과 p53 유전자의 염기서열의 변형을 관찰하였다. 결과 : 정성적인 중합효소 연쇄반응을 이용한 p53의 4-9번까지의 유전자검사중 2례에서 동일성의 유전자 결핍이 관찰되었으며, exon 5-8의 유전자 중합효소 연쇄반응에서는 3례에서 missense 점돌연변이가 관찰되었다. 결론 : 이상의 결과로 p53은 유전적으로 적은 부분에서 유잉육종에 관여하는 것으로 관찰 되었다.
연구배경 : 암억제 유전자 p53은 393개의 codon을 가지고, 17번 염색체에 위치하며, 정상세포에서 세포의 성장과 함께 암세포로의 형질전환을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 유전자 재배열 또는 점 돌연변이가 일어나 비활성 유전자로 바뀌면, 암억제 기능을 소실하게 되어 암발생 감수성이 높아진다. 돌연변이형 p53유전자의 발현 빈도 및 조직학적 유형에 따른 돌연변이형 p53의 발현양상에 대한 연구를 하여 그 의의를 규명하고저 이 연구를 실시하였다. 방법 : 한국인 정상 폐조직 10예 및 서로 다른 유형의 폐암종 40예(소세포 암종 12예, 비소세폐암종 28예)에서, 암억제 유전자 p53의 발현을 관찰하기 위하여, 돌연변이형 p53(Ab-3), 단세포군 항체와 야생형과 돌연변이형의 혼합형 p53(DO7) 단세포군 항체들을 이용하여, 면역조직화학적 검색을 시도하였다. 결과 : 암억제 유전자 돌연변이형 p53은 정상조직 6예의 기관지상피와 폐포 상피세포에서는 발현되지 않았다. 암억제 유전자 돌연변이형 p53을 시행하였던 폐암종 32예 중 15예(46.9%)의 암세포에서 핵내에 산발적으로 p53유전자가 발현되었으며, 소세포폐암종은 8예 중 3예(37.5%) 그리고 비소세포암종은 24예 중 12예(50.0%) 에서 각각 돌연변이형 p53의 발현이 핵내에서 관찰 되었다. 야생형과 돌연변이형을 다함께 포착하는 혼합형 p53(clone DO7)은 정상인 4예의 폐조직의 기관지 상피 세포 및 폐포 상피세포 핵내 및 소세포폐암종 4예와 비소세포 폐암종 4예를 포함한 총 8예 전예의 핵내에서 균질하게 발현되었다. 결론 : 이와같은 결과는 p53유전자의 돌연 변이형의 발현을 의미하는 것이며, 소세포함종 및 대세포암종에서 돌연변이형 p53유전자의 발현 뿐만 아니라 다른 돌연변이형의 암억제 유전자들이 작용 할 가능성과 함께 또 다른 우성 암유전자들의 영향이 폐암종의 발생에 밀접한 관계가 있을 것으로 추적된다.
세포의 자살 현상은 항암제를 이용한 치료법에 있어 중요하다. p53 은 세포 자살을 유발하여 암세포를 죽이는 핵심적 요소임이 밝혀졌다. 그러나 최근의 연구는 p53 과 무관한 세포 자살 경로가 있음을 보였다 (Gaftenhaus 외, 1996). 본 저자들은 유전독성적 항암제인 아드리아마이신에 의하여 유도된 세포 자살 과정에서 p53 유전자의 돌연변이가 일어나는지를 관찰하였다. 그러므로 본 연구는 아드리아마이신에 의하여 유도된 세포 자살 과정에서 HeLa 세포 집단에서의 p53 유전자의 돌연변이 상태를 조사하였다. DNA 분절 현상으로 관찰한 바, 본 실험 조건하에서는 아드리아마이신을 1 uM 농도로 12 시간 처리하였을 때 세포 자살 현상이 일어났다. p53 유전자의 돌연 변이 상태를 관찰하고자 돌연변이 빈발 부위가 존재한다고 알려진 exon 5, 7 및 8 부위를 종합 효소연쇄반응으로 증폭변화는 관찰되지 않았다. 그러므로 본 연구는 p53 유전자 손상없이 아드리아마이신에 의하여 세포 자살이 유도됨을 밝혔다.
이전 연구에서 83명의 한국인 폐선암 환자의 차세대 염기서열 분석법(next generation sequencing, NGS) 분석 결과 돌연변이 빈도가 높은 상위 5개 유전자 TP53 (60%), EGFR (48%), KRAS (14%), PIK3CA (8%), CDKN2A (6%)를 확인했다. 본연구는 NGS 분석을 이용하여 최근 한국인의 폐선암에서 돌연변이 발생 빈도가 높은 상위 5개 유전자에 대한 돌연변이 핫스팟을 분석하여 폐선암을 유발하는 새로운 표지자를 확인하고자 했으며 가장 많은 돌연변이가 발생한 TP53 유전자의 돌연변이 유형과 패턴을 폐암의 주요 원인인 흡연과의 연관성을 분석했으며 TP53 P72R SNP가 발생한 폐선암 환자의 임상병리학적 특성을 분석하고자 했다. TP53, EGFR, KRAS, PIK3CA, CDKN2A의 돌연변이 핫스팟을 분석한 결과 이전에 보고된 결과와 일치했으나 TP53의 경우 약간의 차이를 나타냈다. TP53 돌연변이 핫스팟은 DBD에 집중하여 발생하는 점은 기존 연구 결과와 같았으나 코돈 72에서 발생하는 높은 돌연변이 빈도는 이전에 보고된 연구 결과와 다르게 나타났다. TP53 돌연변이가 발생한 폐선암 환자의 임상 특성을 분석한 결과 남성보다 여성, 흡연자보다 비흡연자에게 더 많이 발생했다. 또한, TP53 돌연변이 유형은 흡연 여부와 상관없이 전환의 비율이 가장 높았으며 전환 또는 결실 그리고 전환과 결실이 동시에 발생하는 비율이 전이의 발생 비율보다 높게 나타났다. 한국인의 폐선암 증례에서 흡연 여부와 상관없이 가장 발생 빈도가 높은 돌연변이 핫스팟은 TP53 코돈 72 뉴클레오타이드 염기가 C에서 G로의 전환되어 아미노산이 proline에서 arginine으로 치환되는 TP53 P72R SNP 발생 비율이 가장 높게 나타났다. TP53 P72R SNP가 발생한 폐선암 증례들의 임상병리학적 특성을 분석한 결과 환자의 연령, 성별, 흡연 유무 그리고 종양의 분화도와 유의한 상관관계를 보이지 않았지만 낮은 병기와 유의한 상관관계를 나타냈다(P-value=0.026). 본연구는 NGS를 통해 한국인의 폐선암에서 돌연변이 발생 빈도가 가장 많이 보고되었던 EGFR이 아닌 TP53의 증가를 확인했고 그중에서도 흡연 여부와 관계없이 TP53 P72R SNP의 발생 빈도가 가장 높음을 보고하는 바이다.
p53 유전자의 변이는 다양한 인체암 중 가장 일반적인 유전자적 변화로 알려져 있으며, 양성에서 악성 대장암으로 전이되는 과정에서 연관이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 PCR-SSCP와 DHPLC를 이용하여 대장암 환자의 조직에서 p53 유전자의 엑손 5-8에서 돌연변이를 분석하였다. SSCP에서는 50개의 샘플중 엑손 5에서 C13109>T 형태의 돌연변이가 7례가(14%) 발견되었고, DHPLC에서는 C13109>T 7례와 C13202>A, C13204>G 형태의 돌연변이 2례, 모두 9례의(18%) 변이가 검출되었다. DHPLC 분석법을 이용하여 SSCP에서 발견하지 못했던 2례(4%)의 변이를 더 발견하였다. 최종적으로 염기서열분석법을 통해 위의 결과를 확인하였고, p53 돌연변이 검출법으로 SSCP보다 DHPLC가 더 감도가 좋고 효과적인 검출법임을 확인하였다.
목적: 종양 억제, 세포 주기 조절 및 세포 고사의 기능과 연관 있는 유전자인 p53은 인간 종양에서 가장 흔히 발견되는 돌연변이 유전자로 알려져 있다. 위암에 있어서 p53의 돌연변이 정도와 생존율 등을 비교하여 각각의 상관관계와 예후 인자로써의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 1999년 3월부터 2001년 4월까지 경북대학교병원에서 위암으로 수술한 331명 환자의 조직을 이용하여, polymerase chain reaction single-strand conformation polymorphism 방법으로 p53 돌연변이를 확인하고, 환자의 임상 병리학적 인자와의 관계를 비교하였고, 환자의 생존율을 비교하였다. 결과: 전체 331명의 환자들의 조직 중 66예(19.9%)의 조직에서 p53 돌연변이가 관찰되었다. 이들 66예 중에서 exon 5에서 23예, exon 6에서 8예, exon 7에서 21예, exon 8에서 17예의 돌연변이를 보였는데, 이중 3예에서 2개의 exon에 돌연변이(exon 5와 exon 6, exon 6과 exon 7, exon 6과 exon 8)를 보였다 p53 돌연변이는 나이와 성별, 육안형, 병리학적 병기, 조직학적 분류, 종양의 위치에 따라서 차이는 없었으나, 장형 156예 중 36예(23.1%), 미만형 145예 중 19예(13.1%)로 유의한 차이가 있었고(P=0.007), p53 돌연변이에 따른 생존기간은 유의한 차이가 없었다(P=0.632). Exon 5는 장형(9.7%)에서 미만형(2.8%))보다 p53 돌연변이 빈도가 높았고(P=0.024), 림프절 전이가 있는 군에서 림프절 전이가 없는 군보다 p53 돌연변이의 빈도가 유의하게 높았다(25.0% vs 15.6%, P=0.034). 나머지 항목에서는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 근치적 절제술을 시행한 예에서의 p53 돌연변이에 따른 생존율은 유의한 차이를 보이지 않았다(P=0.704). 결론: p53 돌연변이는 위암 환자의 예후인자로써 가치가 충분하지 않다.
두경부 편평 세포암종(HNSCC: head and neck squamous cell carcinoma) 의 발생과 관련하여 p53 종양 억제 유전자 (tumor suppressor gene) 의 돌연변이는 높은 비율로 나타나는 것으로 보고 되고 있다. 단국대학교 병원에서 두경부 종양으로 진단 받고 수술 받은 환자의 조직 50개를 대상으로 p53 종양 억제 유전자의 exon 5-8 까지의 영역에서 DNA를 추출하여 PCR-SSCP(polymerase chain reaction single strand conformational polymorphism) 방법과 DHPLC(denaturing high performance liquid chromatography) 방법으로 p53체세포 돌연변이(somatic mutation)를 비교 분석하였다. 그 결과 SSCP 분석 방법은 16개(32%), DHPLC 분석 방법은 17개(34%) 를 검출하였고 그 중 SSCP와 DHPLC 분석 방법 모두 exon 8번에서 결실(deletion) 형태의 돌연변이를 확인하였으며 최종적으로 자동 염기 서열 분석기(automatic DNA sequencer) 를 통하여 모든 돌연변이를 확인하였다. DHPLC 분석방법이 SSCP 방법보다 분석 시간이나 노력이 덜 소모되며 보다 더 정확한 돌연변이 검출 방법임을 확인하였다.
연구배경 : p53 유전자는 염색체 17p에 존재하는 종양억제유전자인데, 돌연변이가 있는 경우의 mutant protein은 그 반감기가 4~8시간으로 wild type protein의 반감기 6~20분에 비하여 현저한 증가를 보이게 된다. 결과적으로 돌연변이가 있는 경우 p53 단백질이 과축적되어 과발현이 유발되는데, 이러한 기전을 이용하여 p53 면역조직화학염색은 p53유전자의 돌연변이의 검색 방법으로 많이 이용되고 있다. 유방암에서는 p53 핵단백질의 과발현이 있는 경우에 없을 때보다 무병생존기간 및 전체 생존기간 모두에서 유의하게 나쁜 임상 경과를 취함이 보고되고 있지만 폐암에서는 p53 유전자의 돌연변이 유무, 또는 p53단백의 과발현 유무가 예후에 미치는 영향은 아직까지 확실하지 않다. 저자 등은 한국인의 폐암에서 p53 종양억제 유전자의 돌연변이 빈도를 확인하고 이들이 폐암 환자의 임상 경과에 미치는 영향을 분석하며, 면역조직화학염색 및 PCR-SSCP 분석의 감수성과 특이성을 염기서열분석과 비교하여 확인하고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 근치적 폐절제술 후 임상경과를 추적중인 원발성폐암환자 75예를 대상으로 하였으며, 면역조직화학검사 및 분자생물학적 연구를 위하여는 이들의 종양조직(paraffin block)을 이용하였다. p53 단백질의 면역조직화학검사를 위한 일차항체로는 DO7(Novocastra, U.K.)을 사용하였고, PCR-SSCP 및 염기서열분석 등을 위하여는 파라핀 포매조직에서 암조직을 선택적으로 박절하여 DNA를 추출하여 이용하였다. 결과: 1) 전체 75예 폐암환자의 면역조직화학염색 결과 27예(36%)에서 p53단백질의 과발현을 보였다(Table 2.3, Fig 1). 2) 전체 환자의 p53 핵단백질 과발현 여부에 따른 중앙전체생존기간은 p53 음성군과 양성군 모두 25개월, 무병생존기간은 두군 모두 13개월로 동일하였다(Fig. 2). 3) PCR-SSCP 분석에 의한 p53 유전자의 mobility shift는 시험한 58예중 16예(27.6%)에서 확인되었다(Fig 3). Mobility shift 유무에 따른 중앙전체생존기간은 shift가 있는 군과 없는 군에서 각각 27개월과 20개월, 무병생존기간은 각각 8개월, 10개월로 유의한 차이가 없었다. 4) 염기서열분석을 통한 p53 유전자의 돌연변이는 시험한 29예중 10예(34.5%)에서 확인되었다(Fig 4). 염기서열분석 결과 돌연변이 유무에 따른 중앙전체생존기간은 돌연변이가 있었던 군과 없었던 군에서 각각 27개월, 22개월이었으며, 무병생존기간은 각각 20개월과 10개월로 유의한 차이는 없었으나 돌연변이가 있는 경우 조기재발을 하는 경향을 보였다(Fig 5, 6). 5) 면역조직화학염색은 PCR-SSCP 결과를 기준으로 할 때 민감도 67.0%, 특이도 74.0%, 그리고 일치도는 62.5% 이었다. PCR-SSCP의 결과는 염기서열분석 결과를 기준으로 할 때 민감도 91.8%, 특이도 96.2%, 일치도는 95.3% 이었다. 결론 : p53 핵단백질의 과발현 정도, PCR-SSCP 및 염기서열분석상 돌연변이 유무는 비소세포폐암환자의 근치적수술후 예후의 예측지표로서는 그 효용성이 적었으나, 돌연변이가 있는 경우 조기재발을 하는 경향을 보였다. 또한 p53유전자의 돌연변이 검색법으로는 면역조직화학염색보다는 PCR-SSCP법이 우수하였다.
p53 돌연변이 여부에 따른 유방암의 위험 인자를 찾아내고, p53 유전자 돌연변이가 유방암 발생에 관여하는 기전을 알아보기 위하여, 1993년 1월부터 1994년 11월 사이에 서울중앙병원에서 유방암으로 진단 받고 수술을 받은 환자 81명과, 이들과 연령, 거주 지역,교육 수준, 그리고 폐경 상태 등에 따라 1:1 혹은 1:2로 짝지은 대조군 121명을 대상으로, 임신력과 중요 영양소 및 총 칼로리 섭취량, 그리고 기타 유방암 관련 요인, p53 유전자 돌연변이 여부, 돌연변이 유형 등을 확인하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 유방암 환자 81명중에 돌연변이가 관찰된 예는 25예(30.9%)였다. 이중에서 염기 치환이 20예(24.63%)로서 전이와 변위가 각각 10예(12.3%)였다. 전이 중에는 'C to T' 전이가 8예(9.9%), 'G to A'와 'A to G'는 각각 1예(1.2%)에 불과하였다. 변위는 'C to G'와 'G to T'가 각각 4예(4.9%)였고,'A to T'와 'T to A'가 각각 (1.2%)였다. 삽입과 탈락은 각각 4예(4.9%)와 1예(1.2%)였다. 전체 환자군과 전체 대조군 사이의 비교에서 분만횟수가 증가할수록 유방암의 대응비는 유의하게 감소하는 경향을 보였으며, 열량, 지방 및 단백질의 섭취량이 증가할수록 유방암의 위험도가 유의하게 증가하였다. p53 돌연변이 양성 환자군과 그 대조군 사이의 비교에서 지방과 단백질의 섭취량이 증가할수록 유방암의 위험도가 증가하였으나, 분만횟수증가는 유방암 위험도에 유의한 영향을 미치지 않았다. p53의 돌연변이가 확인되지 않은 경우에도 분만횟수 증가는 유의하지 않았으며, 식이요인 중에는 단백질만이 의미 있는 위험인자로 나타났다. 식이요인에 의한 유방암의 위험도 증가는 p53돌연변이가 존재하는 경우에 특히 두드러지게 나타났다. 이러한 결과는 식이 요인이나 그와 관련된 내분비적 요인에 의하여 p53 변이가 유발되고 이 변이가 유방 세포 암발생의 첫 단계로 작용하거나, 혹은 p53의 변이가 다른 유전자의 변이에 뒤 이어서 발생하는 촉진인자(promoter)로 작용할 수 있음을 시사하는 소견이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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