Inductoin of Radioresistance by Overexpression of Glutathione S-Transferase K1 (hGSTK1) in MCF-7 Cells

MCF-7 세포주에서 Glutathione S-Transferase K1 (hGSTK1) 과발현에 의한 방사선 내성의 유도

Purpose : This study was conducted to assess the effects of x-irradiation on the expression of the novel glutathione S-transferase K1 gene. Materials and methods : Human glutathione S-transferase K1 (hGSTK1) DNA was purified and ligated to a pcDNA3.1/Myc-His(+) vector for the overexpression of hGSTK1 gene. MCF-7 cells were transfected with or without the recombinant hGSTK1 gene, and irradiated with 6 MV x-ray. After incubation of 14 days, cell survival was measured and compared. The expression of hGSTK1 and the effect of x-irradiation on hGSTK1 expression were also estimated in MCF-7 cells transfected with or without the hGSTK1 gene by RT-PCR. Results : Following 2 to 12 Gy of x-irradiation, the cell survivals were higher in the MCF-7 cells transfected with the hGSTK1 gene than in those without transfection. Despite the higher cell survival in the hGSTK1-transfected cells, RT-PCR for hGSTK1 mRNA revealed no significant differences according to radiation dose, fractionation, and time after irradiation. Conclusion : The MCF-7 cells transfected with the hGSTK1 gene showed higher cell survival than those without transfection of the gene. The hGSTK1 gene might be associated with the radiosensitivity of MCF-7 cell line and further analysis should be needed.

목적 : 사람의 유방암 세포인 MCF-7 세포주를 대상으로 gultathione S-transferase K1 (hGSTK1) 유전자의 발현 정도 및 방사선 조사에 의한 hGSTK1 유전자의 발현 변화를 관찰하고 hGSTK1 유전자를 과발현시킴으로써 hGSTK1이 방사선 감수성에 어떤 영향을 미치는 지를 관찰하였다. 재료 및 방법 : 사람의 모유두 세포 pBluescript phagemid cDNA library로부터 선별한 hGSTK1 cDNA를 pcDNA3.1/Myc-His (+) vector에 결합시킨 후, 사람의 유방암 세포인 MCF극 세포에 이입시켰다. hGSTK1 유전자를 이입시키지 않은 MCF극 세포와 hGSTK1을 이입시킨 MCF-7 세포에 $2\~12\;Gy$의 엑스선을 조사하여 생존 분획을 비교하였다. hGSTK1 유전자를 이입시키지 않은 MCF-7 세포와 hGSTK1을 이입시킨 MCF-7 세포에서 방사선량, 분할조사 여부, 방사선 조사 후 경과 시간에 따른 hGSTK1 mRNA 발현의 차이를 보기 위하여 RT-PCR 분석을 시행하였다. 결과 : hGSTK1 유전자를 이입시키기 전의 MCF-7 세포보다 hGSTK1 유전자를 이입시킨 MCF-7 세포에서 생존 분획이 유의하게 높은 것으로 나타났다. hGSTK1 유전자를 이입시키지 않은 MCF-7 세포에서 2 Gy 생존 분획은 $0.3250{\pm}0.0319$였고, hGSTK1 유전자를 이입시킨 MCF-7 세포에서 2 Gy 생존 분획은 $0.4125{\pm}0.0325$였다 (p<0.05). 그러나 RT-PCR에 의한 hGSTK1 mRNA 분석에서는 방사선량, 분할조사 여부, 방사선 조사 후 경과 시간에 따른 발현의 차이를 볼 수 없었다. 결론 : MCF-7 세포주에서 hGSTK1의 과발현은 방사선 감수성에 영향을 미쳐서 MCF-7 세포의 생존 분획을 증가 시켰다고 볼 수 있으나 이에 대한 정확한 기전을 알기 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것이다.