The Regulatory Mechanisms of Autophagy by Choline Kinase in Tamoxifen-Resistant Breast Cancer Cells

Abstract

서론: 약제저항성을 획득한 유방암세포의 표적 치료는 유방암치료에 가장 중요한 과제이다. 유방암세포에서 choline kinase-α (Chk-α) 유전자 발현과 포스포코올린 대사체 증가는 악성도가 높은 유방암에서 관찰되고 있으며 자가포식은 암세포 치료제내성을 제공하는 기전으로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 약제저항성을 획득한 유방암세포에서 Chk-α 발현에 따른 자가포식 조절기전을 규명하고자 한다. 실험방법 및 결과: 사람유방암 세포주, MCF-7과 tamoxifen에 저항성을 획득한 유방암 세포, MCF7/TAM를 사용하였다. 각각의 유방암세포에 shRNA를 포함하는 렌티바이러스를 이용하여 Chk-α의 발현을 감소시키고 CK37을 처리하여 Chk-α 활성을 억제시켰다. 실시간 정량 RT-PCR, Western blot, 면역염색을 통해 Chk-α의 발현을 평가하였으며 1H 핵자기공명분광학을 이용하여 콜린 대사체의 변화를 대조군 세포와 비교 분석하였다. MCF7/TAM 세포는 MCF-7세포에 비해 Chk-α의 발현과 포스포코올린 대사체가 증가되었으며 다수의 자가포식소체가 형성하고 자가포식 관련 단백질인, LC3B 발현이 증가되었다. shChk-α에 의한 Chk-α의 발현 감소는 포스포코올린 대사체의 감소와 세포증식능력의 감소를 유도하였다. shChk-α에 의한 Chk-α의 발현 감소와 CK37 처리에 의한 Chk-α 활성 억제제로 자가포식 표지 단백질인 LC3B 발현 증가를 유도하였고, AKT, ERK1/2와 mTOR의 인산화가 감소 되였다. MCF-7 세포는 shChk-α에 의해서 세포 증식능력이 감소 될 뿐만 아니라 caspase-3 의존적인 세포 사멸이 일어났으나 MCF7/TAM 세포에서는 shChk-α에 의해서 증식능력이 현저히 감소하였으나 caspase-3에 의한 세포사멸이 관찰되지 않았다. 결론: Tamoxifen 약제저항성을 획득한 유방암 세포인 MCF-7/TAM 세포는 Chk-α의 발현과 효소활성을 감소시키면 PI3K/AKT/mTOR 및 MAPK 신호전달 경로를 저해하여 자가포식을 유도하고 암세포의 증식을 억제하여 휴면 상태로 될 수 있을 것으로 사료된다.