Analysis of telomerase activity and human telomerase reverse transcriptase(hTERT) mRNA expression of the endometrium in patients with endometriosis

Abstract

[한글]목적 : 자궁내막증은 가임기 여성의 7-15%에서 발생하는 비교적 흔한 양성질환으로 종양화 과정과 유사한 특징을 가지고 있다. 주요 병리기전으로 생리혈의 역류현상과 유전적 또는 환경적 요인등이 중요하게 인식되었으나, 아직까지 자궁내막증의 착상 및 증식등에 관련해 정확히 밝혀진 바가 없다. 최근 연구에서 일부 유전자 또는 유전자 산물들이 자궁내막증 환자의 자궁내막 조직에서 발현이 증가되어있음이 보고되고 있다. human telomerase reverse transcriptase (hTERT) mRNA는 telomerase의 핵심 구성요소로서, telomerase와 함께 다양한 악성 조직에서 발현이 증가되어 있으며, 증식능 (replicative potential)과도 관련있는 것으로 알려져있다. 따라서, 본 연구에서는 정량적 hTERT mRNA와 telomerase 활성도를 이용해 자궁내막증이 있는환자에서 자궁내막 조직의 증식능을 살펴보고자 한다.대상 및 방법 : 본 연구는 수술중 자궁내막 조직검사를 이용해 채취한 자궁내막증 환자들의 자궁내막 조직과 자궁내막증이 없으며, 다른 자궁내막내의 병변이 없는 환자들의 정상 자궁내막 조직 각각 30개씩을 이용하였다. 각각의 군은 다시 생리주기와 자궁내막증 병기에 따라 분류하였다. hTERT mRNA의 발현은 Taq-Man fluorescence methodology에 근거한 real-time RT-PCR을 이용해 측정하였다. Telomerase activity 측정은 telomerase repeat amplification protocol (TRAP) assay를 이용하였다.결과 : hTERT mRNA의 발현양상을 살펴보면, 정상군에서는 80% (24/30)의 발현율을 보였으며, 자궁내막증군에서는 90% (27/30)가 발현되었다. 그 발현값은 정상군에 비해 자궁내막증군에서 통계적으로 유의하게 높았다 (p=0.004). Telomerase activity는 두 군 모두에서 90% (27/30)에서 관찰할 수 있었으며, 그 절대값은 정상군에 비해 자궁내막증군이 높았으나, 유의한 차이는 없었다. 그러나, 정상군과 자궁내막증 병기 III-IV 군만을 비교해 보았을때는 통계적으로 유의한 차이를 확인할 수 있었다 (p=0.048). 생리주기별로 증식기와 분비기로 각각 나누어 두 군의 hTERT mRNA 발현을 살펴보았을때, 자궁내막증 분비기의 값이 정상군의 분비기의 값에 비해 유의하게 증가되어 있었으며 (p=0.036), 증식기에서는 두 군간에 차이가 없었다. telomerase 발현도 역시 hTERT mRNA와 유사한 양상으로 나타났으나, 각 군간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. hTERT mRNA와 telomerase activity 모두 자궁내막증군에서 병기가 증가할 수록 그 값이 증가하는 양상을 관찰할 수 있었다 (p=0.038, p=0.016).결론 : 본 연구는 자궁내막증 환자의 자궁내막 조직에서 hTERT mRNA 및 telomerase activity가 정상군에 비하여 발현도가 증가되어있음을 보여주었다. 이는 자궁내막증의 자궁내막 조직이 정상조직과는 다른 증가된 증식능이 있음을 의미하는 것이고, 이것이 자궁내막증 병리기전에 관여할 것이라 사료된다.

[영문]Introduction: Endometriosis is considered a frequent, benign disease with the ability to undergo neoplastic processes. Although retrograde menstruation theory, multiple genetic and environmental factors seem to be important, the critical factors that affect the implantation and propagation of endometriotic lesions are still largely unclear. Recent studies demonstrated that some genes or gene products were aberrantly expressed in the endometrium of endometriosis. Human telomerase reverse transcriptase (hTERT) mRNA is core functional components of telomerase activity. They have been detected in various cancers and are related with the proliferative potential. The aim of this study is to evaluate the limitless replication potential of eutopic endometrium in patients with endometriosis by examining quantitative human telomerase reverse transcriptase (hTERT) mRNA expression and telomerase activity.Materials and Methods: Endometrial tissues from 30 endometriosis patients (endometriosis group) and 30 patients without endometriosis (control group) were obtained via endometrial biopsy. Each group was subdivided and analyzed according to the menstrual phase and clinical disease stages.The expression of hTERT mRNA was determined by real-time RT-PCR assay based on Taq-Man fluorescence methodology. Telomerase activity was measured by telomerase repeat amplification protocol (TRAP) assay. The variables were analyzed by Student`s t-test, Kruskall-Wallis test and Pearson`s correlation coefficient.Results: The expressions of hTERT mRNA were detected in 24 of 30 (80%) normal group and in 27 of 30 (90%) endometriosis group. The normalized hTERT mRNA level was significantly higher in the endometriosis group than the control group (p=0.004). The hTERT mRNA level during the secretory phase in the endometriosis group was significantly higher than that of control group (p=0.036), although the difference was not significant during the proliferative phase. Telomerase activities were noted 90% in both group. We found a prominent difference of telomerase activity between moderate-to- severe endometriosis group and the control group (p=0.048). The level of hTERT mRNA and telomerase activity increased as the disease became more severe (p=0.038, p=0.016).Conclusion: This study showed the overexpression of hTERT mRNA and telomerase activity in the endometrium of endometriosis patients. This findings suggest that endometrial replication potential may have an important role in the pathogenesis of endometriosis.