염색체 과배수성이 대장암 세포의 생존능에 미치는 영향 (Effects of Chromosomal Polyploidy on Survival of Colon Cancer Cells)

서지정보

· 발행기관 : 대한소화기학회
· 수록지 정보 : 대한소화기학회지 / 57권 / 3호 / 150 ~ 157페이지
· 저자명 : 박상언, 최은숙, 장연실, 홍승희, 김인후, 장동경

초록

목적: 바렛 상피나 만성궤양성대장염 환자의 대장 점막에서사배체 세포가 증가한다. 과배수성은 세포의 융합, abortive cell cycle, 내부 복제 등의 기전으로 생성되며, 결국은checkpoint에 걸려 고사하거나, 이배체로 회귀, 안정적 사배체 유지, 또는 이수성 세포로 전환되리라 추정된다. 과배수성세포가 염색체 불안정성을 획득하여 암세포의 특징의 하나인이수성 상태로 진행할 수 있는 지를 연구하는 1단계로, 여기서는 사배체 상태가 세포의 생존능을 강화시켜 선택상의 우위를 확보하는지를 검증하고자 하였다.
대상 및 방법: 이배체의 대장암 세포주 HCT116를 PEG 융합술로 안정적인 사배체 HCT116GH로 만든 후 H_2O_2에 대한생존능, 세포 주기에 미치는 영향, 세포 고사 정도를 이배체의HCT116, p53가 억제된 HCT116/E6와 비교하였다.
결과: MTT assay를 이용하여 평판배양효율과 클론원성으로평가한 생존능에서 HCT116GH는 100 μM의 H_2O_2에 대해HCT116에 비해서는 83배, HCT116E6에 비해서는 6배의 생존능을 보였다. HCT116와 HCT116E6가 G2/M arrest를 보이는 농도에서 HCT116GH의 세포 주기는 유의하게 정지하지 않았으며 세포 고사율도 낮았다. H_2O_2에 의한 P53와 p21발현은 HCT 116에서 가장 현저하였으며, p53가 건전한HCT116GH와 p53가 억제된 HCT116E6에서 공히 p21이 유사한 수준으로 유도되었다.
결론: 안정적인 사배체 융합 세포는 2배체의 모체 세포보다생존능이 우월하였다. 사배체에서 확보된 생존능의 증가는p53 소실에 의한 효과를 능가하였다. 만성 염증이나 스트레스상황에서 사배체가 증가하는 것은 생존능 상승에 의한 자연선택일 가능성이 있으며, 이는 사배체의 운명이 무엇으로 귀결 되든지 간에 암세포 형질을 획득하는데 유리한 방향으로 작용할 수 있을 것이다.

영어초록

Background/Aims: Tetraploid cells are frequently observed in the inflamed mucosal epithelial cells of the patients with Barrett’s esophagus or chronic ulcerative colitis. Polyploidy often occurs during cell fusion, abortive cell cycle, and endoreplication.
Most tetraploid cells are engaged to apoptotic pathway, but some remaining stable tetraploid cells consequently cause aneuploidization and chromosomal instability. We investigated whether tetraploid cells could acquire survival advantage and hold a dominant position for natural selection.
Methods: We established tetraploid cell line (HCT116GH) from parental diploid colorectal cancer cell line (HCT116) via PEG-mediated cell fusion and compared its cell viability, cell cycle response and apoptotic fractions responded to H_2O_2 with diploid HCT116 and p53 suppressed HCT116/H6 cell lines.
Results: Using MTT assay, plating efficiency and clonogenicity, we evaluated the survival of each cell line. Tetraploid cell line HCT116GH demonstrated an 83 fold greater resistance to 100 μM H_2O_2 than the parental diploid HCT116, and 6 fold greater than even the p53 negative diploid HCT116/E6. Cellular sensitivity, G2/M arrests, and apoptotic proportion were observed less in response to H_2O_2 in HCT116GH compared with HCT116 and HCT116/E6. HCT116GH expressed lower level of p53and p21 than diploid HCT116.
Conclusions: Stable tetraploid cell lines showed enhanced viability in comparison to parental diploid cell lines. The enhanced viability observed in tetraploidization surpassed that from downregulation of p53. Frequent appearance of tetraploid cells in stressful condition can be caused by natural selection owing to their enhanced viability and may consequently contribute to cancer cell transformation.

참고자료

· 없음