유방암 세포에서 JAK-STAT signaling에 의한 종양미세환경의 조절 및 paclitaxel의 감수성에 관한 연구

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :의과대학 협동과정 종양생물학전공,2020. 2. 문형곤.유방암은 전 세계적으로 여성암 중 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 한국에서는 유방암의 발병률이 해마다 꾸준히 증가하고 있다. 삼중 음성 유방암 은 여러가지 아형 유방암 중 가장 악성이며 치료하기가 가장 어려운 유형이다. 다른 아형 유방암에서는 호르몬 요법을 통해 estrogen 수용체, progesterone 수용체, 그리고 HER2 수용체 중 하나를 표적으로 하여 치료하지만, 삼중 음성 유방암의 경우 이러한 수용체 분자가 존재하지 않기 때문에 치료가 어려우며 보통 항암치료를 동반하게 된다. 파클리탁셀은 유방암의 치료에 대표적인 항암제 중 하나이지만, 항암치료를 하는 과정에서 파클리탁셀에 대한 내성을 획득하기도 하며, 이러한 항암제에 대한 내성은 유방암의 치료에 있어 여전히 큰 문제 중 하나이다. 따라서 본 연구는 삼중 음성 유방암에서 어떠한 기작으로 파클리탁셀에 대한 내성이 발생하는지를 알아보기 위해 7가지 삼중 음성 유방암 환자유래조직 모델을 이용하여 파클리탁셀에 대한 반응성을 평가하였다. 각각의 삼중 음성 유방암 환자유래조직 모델들은 대조군과 파클리탁셀 투여군으로 구성되었고, PBS 또는 파클리탁셀을 15mg/kg으로 4주간 복강 내 주사로 투여한 후 파클리탁셀에 대한 종양크기의 감소율을 비교 분석하였다. 상대적으로 파클리탁셀에 의한 반응성이 적은 4가지 삼중 음성 유방암 환자유래조직 모델을 파클리탁셀 저항성 군으로 정하였고, 파클리탁셀에 의한 반응성이 큰 3가지 삼중 음성 유방암 환자유래조직 모델을 파클리탁셀 반응성 군으로 정하였다. 그리고 파클리탁셀 저항성 군과 파클리탁셀의 반응성 군의 전사체와 유전체 시퀀싱 분석을 통해 어떠한 유전자들의 발현 차이를 비교분석 하였다. 그 결과 파클리탁셀에 저항성을 가지는 군에서 JAK-STAT pathway와 관련된 유전자의 발현이 파클리탁셀에 반응성을 가지는 군들에 비해 상대적으로 증가되어 있는 것을 확인하였다. 따라서 JAK-STAT pathway의 활성에 의해 파클리탁셀에 저항성을 가질 것이라는 가설을 세웠다. 따라서 파클리탁셀 저항성을 가지는 군의 종양과 파클리탁셀 반응성을 가지는 군의 종양에서 단백질을 추출하여 JAK-STAT pathway와 관련된 단백질들의 발현량과 이들의 활성을 비교 분석하였다. 그 결과 전사체 시퀀싱 분석의 결과와 유사하게 단백질 수준에서도 JAK-STAT pathway 관련 단백질들의 발현량이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이를 유방암 세포에 적용시키기 위해, qPCR와 western blot을 통해 JAK-STAT pathway가 활성이 되어 있는 삼중 음성 유방암 세포들을 선별하였다. 그리고 선별된 삼중 음성 유방암 세포들에서 JAK1과 JAK2의 저해제인 룩소리티님과 파클리탁셀을 동시에 처리하여 상승효과를 확인하였으며, 또한 JAK2를 siRNA를 이용하여 발현을 억제하였을 때, 파클리탁셀에 의한 항암작용이 증가되는 것을 확인하였다. 따라서 삼중 음성 유방암에서 JAK-STAT pathway의 활성이 파클리탁셀의 반응성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 그리고 JAK-STAT pathway는 종양 이외에 종양 주변의 미세환경에 영향을 준다는 기존의 연구결과가 많이 보고되었다. 따라서 JAK-STAT pathway가 종양 주변 미세환경에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위하여, 마우스의 DEG를 분석하였을 때, cell cycle과 관련된 유전자들의 발현량이 파클리탁셀 저항성을 가지는 군에서 증가되어 있는 것을 알 수 있었다. 그리고 면역염색을 통해 파클리탁셀 저항성을 가지는 종양 주변의 미세환경을 구성하는 fibroblast와 endothelial cell에서 세포증식이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 JAK2가 억제된 conditioned media에서 키운 마우스의 fibroblast의 증식이 억제되는 것을 확인하였다. 따라서 삼중 음성 유방암에서 JAK-STAT pathway의 활성이 종양 주변의 미세환경 구성하는 fibroblast 또는 endothelial cell과 같은 세포들의 증식을 조절함으로써 파클리탁셀에 대한 반응성에 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 파클리탁셀에 내성이 있는 삼중음성 유방암의 잠재적인 치료의 가능성을 제시하였다,Breast cancer is consistently the cancer type that makes up the highest proportion of cancers in women worldwide. Triple negative breast cancer (TNBC) is the most malignant and difficult to treat. Although most hormone therapies target one of three receptors in other breast cancer subtypes, TNBC does not have any targeting molecule. Therefore, triple negative breast cancers (TNBCs) often require chemotherapy. Paclitaxel is a well-known chemotherapeutic agent for breast cancer, but patients often acquire resistance to paclitaxel during chemotherapy. To understand the mechanism of paclitaxel resistance that occurs in TNBC tumors, response to paclitaxel experiment was performed using seven xenograft models derived from patients with TNBC in-vivo . For each TNBC PDX model, 10 mice were intraperitoneally injected with either PBS (Vehicle) or paclitaxel (15 mg/kg) for 4 weeks. Of the seven PDX models, the four that did not experience a reduction in tumor size by paclitaxel were designated as the paclitaxel-resistant group. The three PDX models whose tumor sizes were significantly reduced by paclitaxel were designated as the paclitaxel-sensitive group. Then, transcriptome sequencing data from both groups were analyzed. JAK-STAT pathway-related genes were identified among the many genes with increased expression levels in the paclitaxel-resistant group compared to the paclitaxel-sensitive group. Therefore, the correlation between the upregulation of the JAK-STAT pathway and paclitaxel resistance was the focus of this study. It was further observed that paclitaxel and ruxolitinib (JAK1/JAK2 inhibitor) combination treatment in five TNBC cell lines has a synergistic effect on anti-cancer activity. When JAK2 gene knockdown by JAK2 siRNA occurred in four TNBC cell lines in vitro, JAK2 inhibition TNBC cell lines were found to be more sensitive to paclitaxel. Additionally, the paclitaxel-resistant tumors upregulated the cell cycle-related genes in the tumor microenvironments. Therefore, tumor microenvironments, such as fibroblasts and endothelial cells, were found to have upregulated proliferation in the tumors of mice in the paclitaxel-resistant group. And it was confirmed that proliferation decreased in fibroblasts incubated in CM extracted from JAK2-inhibited TNBC cell lines. The results of this study demonstrate that paclitaxel resistance in TNBC is correlated with various genomic changes and the upregulation of the JAK-STAT pathway. Further studies are essential to clarify the mechanistic pathways of the JAK-STAT pathway correlated with paclitaxel resistance.I. Introduction 1 II. Materials and Methods 4 III. Results 11 IV. Discussion 57 V. References 63 Abstract – Korean 78Maste

The gevrey class regularity for the solutions of the time-dependent Ginzburg-Landau equations

Thesis (master`s)--서울대학교 대학원 :수학과,1996.Maste

긴즈버그-란다우와 천-사이몬 이론에서 다중소용돌이 해에 관하여

Thesis (doctoral)--서울대학교 대학원 :수학과,2000.Docto

Effect of pre-strain on Bauschinger effect and strain hardening effect of TWIP steel

자동차 경량화와 성형성을 만족시키기 위한 기존 철강 제품을 경량합금, Dual phase 강, TWIP(TWinning-Induced Plasticity) 및 TRIP(TRansformation-Induced Plasticity) 강들로 대체하고 있다. 이 중 TWIP강은 높은 인장 강도와 큰 연성의 우수한 조합으로 인해서 최근 많은 분야에서 광범위하게 연구되고 있다. TWIP강판을 제작할 때 코일형태로 제작과 평탄화 공정으로 인해 바우싱거(Bauschinger) 효과가 발생하게 된다. 바우싱거 효과는 기존의 강재가 가지고 있는 항복강도보다 낮은 항복점에서 소성변형이 일어나는 현상이다. TWIP강을 제품으로 성형할 시 스프링백(Spring back)을 예측하여 금형을 수정하여 제품을 생산한다. 스프링백 현상은 재료에 변형을 가했을 때 다시 원래의 방향으로 탄성변형영역만큼 돌아가는 현상이다. 또한 스프링백 현상은 후방응력(Back stress)과 관련 있으며, 이러한 후방응력은 Forward변형 시 유동응력에 저항하지만 reverse변형시 소성변형에 도움이 되며 바우싱거 효과로 인한 응력차이에 영향을 미친다. 바우싱거 효과로 인해 낮은 항복점에서 소성변형이 일어나면 스프링백의 양이 변화되어 정밀한 수치예측이 어려워 불량품이 만들어진다. 그래서 스프링백을 정확히 이해하기 위해서는 바우싱거 효과까지 같이 고려를 해야 한다. TWIP강은 소성변형 시 파단까지 쌍정이 연속으로 생성된다. 쌍정은 전위의 이동을 방해하는 역할을 하기 때문에 바우싱거 효과를 고려할 때 전위밀도와 함께 쌍정도 같이 고려해야 한다. 본 연구에서는 인장-압축-인장 시험을 통하여 다양한 전변형(인장-압축, 압축-인장, 인장-압축-인장)에 관한 바우싱거 효과와 변형경화 효과를 분석하고자 하였다. 3가지의 바우싱거 인자(Bauschinger parameter)를 사용하여 바우싱거 효과와 변형경화 효과를 정량화했다. 또한 EBSD (Electron backscatter diffraction)분석을 통해 전위의 이동과 쌍정의 형성을 관찰하였다. 연구의 결과에서 EBSD분석을 통해 쌍정은 전위의 이동을 방해하는 역할을 하였다. 또한 초기 쌍정의 형성은 바우싱거 효과의 증가에 도움을 주는 것을 3가지 Bauschinger parameter를 통해 알 수 있었다. 하지만 변형이 많이 진행되었을 때 쌍정과 전위밀도 모두 많이 증가하였다. 이 때 전위들 간에 서로 엉키는 현상으로 인해 바우싱거 효과는 감소하고 변형경화 효과가 증가하였다. 쌍정은 이러한 전위의 이동을 방해하는 역할로써 변형경화 효과의 증가에 영향을 미쳤다.Maste

Compositions for the prevention and treatment of obesity, hyperlipidemia, atherosclerosis, fatty liver, diabetes and metabolic syndrome containing extracts or fractions of Glycine max leaves as an active ingredient

The present invention relates to compositions for preventing and treating obesity, hyperlipidemia, atherosclerosis, fatty liver, diabetes or metabolic syndrome containing extracts of Glycine max leaves or fractions isolated from the same.국

Compostions for the prevention and treatment of obesity or atherosclerosis comprising extracts or fractions of Eupolyphaga sinensis as an active ingredient

본 발명은 토별충(Eupolyphaga sinensis) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 비만 또는 동맥경화 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물, 알코올 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출되는 토별충 추출물 또는 이의 분획물은 체중, 체지방 및 지방세포크기 증가를 억제하고, 혈중 콜레스테롤 및 중성지방을 감소시키며, 지방조직에서 지방산화 및 에너지 소비에 관련된 유전자 및 이를 촉진시키는 역할을 하는 전사인자의 발현을 증가시키며, 지방산 합성에 관련된 효소 및 단백질 유전자의 발현을 감소시키며, 지방산을 분해하는 단백질 유전자의 발현을 감소시키며, 지방조직에서 에너지 소비에 관련된 유전자의 발현을 촉진하는 전사인자의 발현을 증가시키며, 지방조직의 분화를 촉진하는 단백질 유전자의 발현을 감소시키며, 지방세포에서 발현이 증가하는 유전자의 발현을 감소시키며, 결핍시 비만을 초래하는 단백질 유전자의 발현을 증가시키며, 식욕촉진을 담당하는 단백질 유전자의 발현을 감소시키며, 저밀도 지질 단백질(Low-density lipoprotein; LDL)의 산화에 대한 항산화 활성이 우수할 뿐만 아니라 아실 코에이: 콜레스테롤 아실 전이효소(acyl-CoA: cholesterol acyltransferase; ACAT)의 활성 및 지질단백질-결합 포스포리파아제 A2(lipoprotein-associated phospholipase A2; Lp-PLA2)의 활성을 억제하고, 활성산소종(Reactive Oxygen Species; ROS)의 생성을 효과적으로 억제함으로써 비만 또는 동맥경화 예방 및 치료용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.국

TWIP 강의 바우싱거 효과에 미치는 전변형의 영향

2