DNA Chip을 이용한 자궁평활근종과 정상 자궁근조직에서의 유전자발현 비교 분석

Abstract

Objective : To investigate the difference of gene expressions between leiomyoma and normal myometrial tissue was analzed by DNA Chip. Methods : cDNAs retro-transcribed from equal quantities of mRNA derived from leiomyoma and corresponding normal myometrial tissue were labeled with Cy5 and Cy3 fluorescein as probes. The mixed probe was hybridized with two pieces of 3,066 double dot from a human dermal papilla cell cDNA library and scanned with a laser scanner. The acquired image was analyzed by ImaGene 3.0 software. Validation of gene expression was performed by reverse transcription-Polymerase chain reaction (RT-PCR) in 5 leiomyomas and corresponding normal myometrial tissues. Results : Among many differentially expressed genes, genes with expression levels more than 3 times were found by comparing leiomyoma with corresponding normal myometrial tissue. One gene with expression levels lesser than 3 times in leiomyoma tissue compared to normal myometrial tissue was also detected. Although alterations of several genes, such as osteoblast specific factor 2, PAI-1 mRNA-binding protein, hydroxyacyl-Coenzyme A dehydrogenase/3-ketoacyl-Coenzyme A thiolase/enoyl-Coenzyme A hydratase alpha subunit (HADHA), p311, DEAD/H (Asp-Glu-Ala-Asp/His) box polypeptide 1 (DDX1), Hexokinase 1, 2 were identified in a significant high fraction of uterine leiomyoma compared to normal myometrial tissue. Cyr61 gene was shown to be markedly down-regulated in leiomyoma compared with the matched uterine myometrial control. I validated differential expression of genes by RT-PCR and demonstrated overexpression of OSF-2, HADHA, p311, DDX1, Hexokinase 1, 2. Conclusion : DNA chip techniques are effective in screening differential gene expression between leiomyoma tissue and normal myometrial tissue. These genes may be related to the genesis and development of uterine leiomyoma. Analysis of the human leiomyoma gene expression profile by DNA chip may be helpful gene diagnosis, treatment and prevention of this disease.

자궁근종은 여성 생식기에서 발생하는 가장 흔한 양성 질환으로서 일반적으로 근종 (myoma) 또는 평활근종 (leiomyoma)이라 불리고 있다. 이 양성 종양은 가임 연령 여성의 20%에서 존재하고, 40세 이상의 여성에서는 40-50%가 발견되는 가장 흔한 양성 종양중의 하나이다. 자궁근종의 원인 규명을 위해서는 자궁근종과 정상자궁근에서의 유전자발현 변화에 대한 연구가 필요하며, 동일인에서 근종과 정상근의 사이에 존재하는 다량의 유전자발현 차이 비교가 용이한 DNA chip을 사용하여 자궁근종의 원인 규명과 치료제 개발의 target이 될 수 있는 유전자를 찾기 위하여 이 연구를 계획하였다. 대상은 자궁근종 4예와 동일인에서의 정상 자궁근조직 4예를 3,066개의 human genes를 대상으로 DNA chip을 이용하여 비교 분석하였다. 의미 있는 결과를 보인 유전자에 대해서는 reverse transcription-Polymerase chain reaction (RT-PCR)을 시행하여 초기적인 검증을 시행하였다. 환자의 연령은 43-48세였고, 자궁 내막의 월경 주기는 증식기가 3예, 분비기가 1예이었다. 유전자의 증가를 비교하여 근종에서 3배 이상의 증가를 보인 것은 osteoblast specific factor 2, PAI-1 mRNA-binding protein, hydroxyacyl-Coenzyme A dehydrogenase/3-ketoacyl-Coenzyme A thiolase/enoyl-Coenzyme A hydratase alpha subunit, p311, DEAD/H (Asp-Glu-Ala-Asp/His) box polypeptide 1, Hexokinase 1, 2 등이었다. 증가된 유전자에 대한 검증은 RT-PCR을 통해 수행하였다. 자궁근종과 인접 정상자궁조직과의 DNA chip을 통한 비교 분석으로 자궁근종에서의 몇 가지 의미있는 유전자의 증가를 확인하였으며, 이는 자궁근종의 원인과 치료를 위한 접근에 도움을 줄 것으로 생각되며 향후 자궁근종 세포주를 통한 유전자 치료의 target으로서의 가능성도 있을 것으로 사료된다.