The Differentially Expressed Genes by Radiotherapy in the Patients with Uterine Cervix Cancer

자궁경부암 환자에서 방사선치료 시 발현되는 유전자의 규명

Purpose : To detect differentially expressed genes in the patients with uterine cervical cancer during the radiation therapy. Materials and Methods : In patients with biopsy proven uterine cervical cancer, we took tumor tissue just before radiation therapy and at 40 minutes after external irradiation of 1.8 Gy. Total RNAs isolated from non-irradiated and irradiated tumor tissue samples were analyzed using the differential-display reverse transcription-polymerase chain reaction (DDRT-PCR). Complementary DNA (cDNA) fragments corresponding to differentially expressed messenger RNAs(mRNAs) were eluted, and cloned. The differential expression of the corresponding mRNAs was confirmed by reverse northern blot. Differentially expressed cDNA bands were sequenced. Nucleotide sequence data were analyzed in the Gene Bank and EMBL databases via the BLAST network sewer to identify homologies to known genes or cDNA fragments. Expression pattern of down-regulated clone was examined using RT-PCR in S patients undergoing radiotherapy. Results : We identified 18 differentially expressed bands by DDRT-PCR, which were eluted and cloned. There were 10 up-regulated clones and 1 down-regulated clone in reverse northern blot. One cDNA fragment had homology to chemokine receptor CXCR4, four were identified as Human ESTs in the EMBL database in EST clones. Down-regulated CxCa-11 was also down regulated in all patients. Conclusion : Using the DDRT-PCR, we have identified 10 up-regulated and 1 down-regulated clone(s) in the patients with uterine cervical cancer during the radiation therapy. The clinical relevance and the functions of these genes will be further investigated.

목적 : 임상에서 사용하는 방사선량을 조사하여 환자의 자궁경부암 세포에서 유도되는 유전자를 검색하고자 하였다. 대상 및 방법 : 자궁경부암 환자에서 방사선치료 하루 전(대조군)과 1.8 Gy 조사후 40분 지나서(조사군) 자궁경부암 조직을 생검하여 각 군에서 total RNA를 추출하였다. differential display reverse transcription-polymerase chain reaction기법(DDRT-PCR)으로 발현이 증가 또는 감소된 유전자를 탐색하였다. 발현에 변화가 있는 cDNA를 추출하고 증폭하여 얻은 클론을 reverse Northern Blot방법을 이용하여 screening하였고, Northern Blot으로 확인하였다. sequencing을 실시한 후 NCBI database를 이용하여 blast search를 하였다. 발현이 감소한 유전자를 대상으로 다른 환자에서의 발현 양상을 확인하기 위하여 방사선치료를 받는 5명의 자궁경부암 환자를 대상으로 RT-PCR로 검사 하였다. 결과 : DDRT-PCR기법을 이용하여 방사선 조사군에서 발현이 증가 혹은 감소된 18개의 cDNA band를 발견하였다. reverse northern blot을 이용한 screening에서 발현이 증가된 10개의 클론과 감소된 1개의 클론을 확인하였다. 클로닝된 cDNA 조각들은 대부분 $400\~500\;bp$ 정도 되었으며, 그중 1개의 클론은 잘 알려져 있는 chemokine receptor CXCR4 유전자와 높은 상동성을 보였으며, 4개의 클론은 Human ESTs로 확인되었고 5개의 클론은 기능이 아직 확인되지 않은 알려져 있는 염기서열로 확인되었다. 방사선에 의하여 발현이 감소한 CxCa-11 클론이 모든 환자에서 방사선치료 전 시료에서 발현을 보였으나, 방사선치료 후 시료에서는 그 발현량이 감소하거나 발현이 안되었다. 결론 : DDRT-PCR을 이용하여 임상에서 자주 사용되는 방사선량을 환자의 자궁경부암에 조사했을 때 발현되는 유전자를 확인하였다. 이러한 유전자 발현의 확인은 방사선치료과정 중에 발생하는 일련의 기전들을 이해하는데 도움이 되리라 생각된다.