Gα12/13의 조절을 받는 microRNA에 의한 FOXO1 억제와 간세포암 증식

Abstract

종양 미세환경에서 발생하는 염증에 의한 G 단백질 연결 수용체 (GPCR)의 활성 증가는 종양억제단백질의 억제를 통하여 간암세포의 증식, 침윤 및 전이 능력을 증가시킬 수 있다. Forkhead box O1 (FOXO1)은 암세포 증식 억제와 자멸사의 촉진을 유도하는 대표적인 종양억제단백질이다. 그러나 FOXO1의 발현을 조절하는 상위인자에 대한 연구가 거의 이루어지지 않았다. 최근 마이크로알엔에이 (microRNA)가 단백질 발현을 억제하여 다양한 병리 기능에 관여한다는 보고가 있다. 본 연구에서는 GPCR 자극의 transducer인 Gα12/13의 과다활성이 간암세포에서 microRNA들의 발현과 이에 조절을 받는 FOXO1에 미치는 영향 및 그 기능변화를 관찰하고자 하였다. 간암세포에 활성형 Gα12를 과다 발현시, cell cycle arrest를 담당하는 단백질인 p21과 p27의 발현이 감소하였으며, G1-S의 cell cycle progression을 담당하는 cyclin D1과 cyclin E의 발현은 증가하였다. 이때 FOXO1의 발현은 감소하였다. Gα12 또는 Gα13을 siRNA로 감소시키거나, Gα12 또는 Gα13이 결손된 MEF 세포에서는 FOXO1의 발현이 증가하었다. 이 유전자의 mRNA 3-비번역부위에 결합할 수 있는 여러 microRNA들 중에서 microRNA-135b (miR-135b)의 발현이 현저히 증가하는 것을 qRT-PCR로 관찰하였다. Gα12에 의한 miR-135b 유도발현은 JunB 의존적이었으며, 증가된 miR-135b는 FOXO1 mRNA로부터의 단백질 신생을 억제하였다. Gα12의 활성증가는 반대로 miR-194, 192, 215의 발현을 억제하였다. 이들 microRNA의 억제발현은 murine double minute (MDM2)를 유도하였으며, MDM2 유도는 FOXO1의 분해를 촉진하였다. Gα13도 Gα12와 유사한 효과를 보였다. 종합할 때, 본 연구의 결과는 종양세포에서 활성이 증가될 수 있는 Gα12/13이 miR-135b 유도와 miR-194, 192, 215 발현억제의 이중적 조절에 의하여 FOXO1을 감소시키며, 이는 간세포암의 증식에 기여한다는 것을 지지한다.