35세 미만 여성에서 발생한 호르몬 수용체 양성 유방암에서의 유전자 발현 분석

Abstract

35 세 미만에서의 유방암은 서양보다는 동양에서 상대적으로 빈도가 높다. 그리고 이 경우 일반적으로 예후가 나쁘며, 특히 여성호르몬 수용체 양성의 유방암에서는 항호르몬치료를 받은 경우라도 다른 연령의 같은 경우에 비해 예후가 좋지 않다. 그럼에도 이러한 임상 결과에 대한 기전은 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 이와 같이 나쁜 예후의 임상적 결과를 보여 주는 35 세 미만 여성호르몬 수용체 양성 유방암에서의 특징적인 유전자 발현 양상을 보고자 한다. 본 연구에서는 35 세 미만의 여성호르몬 수용체 양성 유방암 조직과 40 세 이상 폐경 전 여성에서의 여성호르몬 수용체 양성 유방암 조직을 이용하여 cDNA microarray 를 시행하였고, 이를 통해 두 군간 유의한 발현의 차이를 보이는 유전자들을 확인하고, 이들 유전자들을 이용하여 pathway analysis 를 하였다. 그리고 120 명의 유방암 조직을 이용한 whole transcriptome sequencing 을 수행하여 이로부터 얻어진 데이터에서 에스트로젠 수용체 양성 유방암 및 세포 주기와 관련된 유전자들을 선정하였다. 그 다음, 웹 기반의 프로그램 (Kaplan-Meier plotter, SurvExpress)을 통해 이 유전자들의 임상적 결과들에 대한 예측력을 오픈 소스 유전자 발현 데이터들을 이용하여 검증하였다. 최종적으로 35 세 미만의 여성호르몬 수용체 양성 유방암 조직과 그에 대응하는 40 세 이상 49 세 이하의 여성호르몬 수용체 양성 유방암 조직을 이용하여, 선정된 유전자군의 발현을 RNA sequencing 을 통해 비교 확인하였다. cDNA microarray 결과상 세포 증식과 관련된 유전자들의 발현이 35 세 미만의 여성호르몬 수용체 양성 유방암 조직에서 높게 나왔고, 이들 유전자들을 이용한 pathway analysis 결과, 세포 주기와 관련된 pathway 가 유의하게 나타났다. 이 결과와 Whole transcriptome sequencing 결과를 이용하여 에스트로겐 수용체 양성 유방암에서 발현이 높은 상위 40 개의 유전자들과 세포 주기와 관련하여 주요한 유전자인 CCNB1 과 발현 상 높은 상관성을 보여준 상위 40 개의 유전자들을 선정하여 총 80 개의 유전자군을 만들었다. Kaplan-Meier plotter 와 SurvExpress 로 오픈 소스 데이터를 통해 예후 연관성에 대해 검증하였는데 Kaplan-Meier plotter 에서는 유전자군의 평균 발현으로 나눈 두 군에서 세포 주기 관련 유전자들의 발현이 높은 경우 recurrence-free survival 에 대한 Hazard ratio 가 2.66(log rank p=8.4e-11)로 나왔으며, SurvExpress 로 시행한 검증에서도 유전자군의 발현에 따른 위험도를 나눈 두 군을 4 개의 오픈 소스 데이터에서 본 결과, 유방암 환자들의 예후를 유의하게 나눌 수 있었다. 그리고 targeted RNA sequencing 결과 35 세 미만의 여성호르몬 수용체 양성 유방암 조직에서 같은 조건의 40 대에 비해 높은 발현을 보이는 세포 주기 관련 유전자들이 많았다. 정리하면 35 세 미만의 여성호르몬 수용체 양성의 유방암은 그 이상 연령의 폐경 전 여성호르몬 수용체 양성 유방암에 비해 세포 주기와 관련된 유전자 발현이 높고, 이러한 특징이 임상적으로 나쁜 예후를 나타내는 원인이 될 수 있다.