자궁근종에서 Peroxisome Proliferator Activated Receptor-r Agonist의 세포자멸사 기전 연구

Abstract

Peroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR)는 전사인자로 핵 호르몬 수용체계에 속한다. PPAR-γ의 세포주기 조절은 지방세포의 분화과정에 관여하는 것 이외에 다른 세포에서도 관여하는 것으로 밝혀져 있다. 이에 본 연구는 ciglitizone이 또 다른 작용 기전을 통해 세포자멸사 또는 증식억제에 관계한다고 생각되어 정상과 근종에서의 대량의 유전자 발현의 차이를 한 번에 볼 수 있는 DNA chip 분석을 통해 연관성을 밝히고자 이 연구를 계획하였다. 자궁근종으로 수술 받은 3예의 환자에서 자궁근종과 정상 자궁근 세포를 일차 배양하여 ISL 50 μM을 각각 투여하여, 자궁근종세포와 정상 자궁근 세포의 유전자 발현 차이를 보기위해 DNA chip 분석을 이용하였다. 그 결과 공통적으로 자궁근종세포에서 2배 이상 감소된 유전자는 Claudin 1 (CLDN1), Plasminogen activator, urokinase (PLAU), Insulin-like growth factor binding protein 5 (IGFBP5), Matrix metallopeptidase 1 (MMP1), MMP2, MMP3으로 모두가 세포의 침입과 전이를 일으키는 유착인자들의 공통된 감소를 발견하였다. 실질적으로 여러 예에서 같은 결과를 보이는지를 알기 위해 RT-PCR을 시행하여 mRNA의 발현을 5예 이상의 세포에서 확인한 결과 PLAU, IGFBP5, MMP1,2,3에서 자궁근종세포와 정상자궁근 세포와 비교 시 농도 의존적인 감소를 확인하였다. 또한 유착과 전이에 대한 억제를 보기위해 wound healing 분석을 하여 ciglitizone에 농도 의존적으로 유착이 억제되는 것을 확인하였다. 또한 대표적인 유착인자인 MMP2의 단백질의 발현을 분석하여서도 자궁근종에서 발현의 감소를 확인하였다. 이상의 결과를 요약하면 자궁 근종에서 PPAR-γ의 효현제인 ciglitizone의 작용기전은 세포주기의 지연, death receptor 뿐 아니라 세포의 전이와 관계하는 유착인자들의 활성 감소를 유도하여 성장억제에 관여함을 알았다.

Peroxisome Proliferator-Activated Receptor (PPAR)-γ ligands constitute important insulin sensitizers that have already been approved for the treatment of human metabolic disorders. It has been previously demonstrated that growth inhibition in human uterine leiomyoma cells mediated by caspase-dependent pathway and death receptor. The present study was designed to further understand the mechanism after uterine leiomyoma and normal myometrial cells were exposed to PPAR-γ agonist, ciglitizone. In order to confirm the unknown cellular and biochemical responses to ciglitizone treatment with three uterine leiomyoma cells and normal myometrial cells, DNA chip analysis were performed. Highly up-regulated genes were confirmed to ascertain effect of PPAR-γ agonist by RT-PCR and western-blot analysis. To analyze mechanism of invasion and metastasis-associating gene regulation by PPAR-γ ligands, wound healing assay was performed. DNA chip analysis revealed that genes are related with cell adhesion and metastasis genes including Claudin 1 (CLDN1), Plasminogen activator, urokinase (PLAU), Insulin-like growth factor binding protein 5 (IGFBP5), Matrix metallopeptidase 1 (MMP1), MMP2, MMP3, MMP9. Highly down-regulated genes had defense system against cell metastasis in common and were related with adhesion. Treatment with ciglitizone made decrease expression level of above cell adhesion related genes especially PLAU, IGFBP5, MMP1,2, and MMP3 in dose dependent manner by RT-PCR and western-blot analysis. Furthermore, treatment with ciglitizone in uterine leiomyoma cells decrease the invasion ability of leiomyoma cells by wound healing assay. These results suggest that PPAR-γ could be considered as a therapeutic target for diverse disease states in which excessive angiogenesis is implicated, including cancer and uterine leiomyoma. This phenomenon has not been previously reported for PPAR-γ agonist in uterine leiomyoma. Defining the role of PPAR-γ in uterine leiomyoma cells will be paramount for a rational design of combinational therapy schemes that takes advantage of the potent and well-tolerated PPAR-γ agonists.