Profile of Gene Expression Changes During Doxorubicin Induced Apoptosis of Saos-2

Saos-2 세포에서 Doxorubicin에 의한 세포사멸 유도과정에서의 유전자 발현 변화

Background: Doxorubicin has proved to be a useful chemotherapeutic agent especially for osteogenic sarcoma. It induces cancer cell death via apoptosis. Materials and Methods: To explore and analyze the changes of gene expression during doxorubicin induced apoptosis on human osteogenic sarcoma, Saos-2 cell, cDNA microarray was performed. After treatment with doxorubicin, total RNA was purified and expressed genes were investigated with a 17k human cDNA microarray. Results: For analysis of the cDNA microarray, the genes were filtered using the sum of the median value of Cy3 and Cy5 signal intensity of greater than 800. Expression of 264 genes was changed by more than 2 fold, and the expression of 35 genes was changed more than 3 fold after treatment with doxorubicin. The genes were primarily related to cell death, cell growth and maintenance, signal transduction, cellular component, transport, and metabolism. Conclusion: Treatment with doxorubicin induced expressional change of many genes. Some of the genes might be related with apoptosis directly or indirectly. Further study is now needed to characterize these genes.

사람의 악성 골종양 세포주 Saos-2 를 이용하여 doxorubicin에 의해 발현이 증가 또는 감소하는 유전자들의 변화를 cDNA microarray를 이용하여 확인하였다. 그 결과 대조군에 비하여 2배 이상 증가 또는 감소하는 유전자 264개, 3배 이상 증가 또는 감소하는 유전자 35개를 선별할 수 있었다. Doxorubicin 처리 후 시간대 별로 발현변화가 비슷한 유전자들을 k-mean clustering으로 분석하여 5가지의 군으로 분류할 수 있었다. A군은 24시간 까지 계속 발현이 증가하는 67개 유전자, B군은 6시간까지는 변화가 없다가 24시간에는 감소하는 108개 유전자, C군은 6시간에 발현의 감소하고 24시간까지 지속되는 33개 유전자, D군은 6시간에 발현의 감소하였으나 24시간에는 다시 발현이 회복되는 5개 유전자, 그리고 E군은 6시간까지는 발현의 변화가 없다가 24시간에 발현이 증가하는 경향을 보이는 51개 유전자로 구분하였다. cDNA microarry 결과 발현차이가 현저한 22개의 유전자들을 대상으로 RT-PCR을 시행하여 발현정도를 비교하였다. cDNA microarry에서 발현증가를 보이는 13개 유전자 중에서, RT-PCR 결과 11개가 그 발현이 증가하였으며, cDNA microarry의 결과에서 발현감소를 보이는 9개 유전자 중에서 RT-PCR 결과에서 2개 유전자만 감소하였다. 이상의 결과 Saos-2 세포에서 doxorubicin에 의해 세포사멸과 세포성장, 세포신호전달, 세포골격, 세포주기, 운반, 대사 등에 관여하는 많은 유전자들의 발현이 변함을 확인할 수 있었다.