Expression of FGFs and FGFRs in human hepatocellular carcinoma cell lines

Abstract

[한글]

섬유모세포 성장인자는 암세포 성장에 있어서 혈관 신생, 상처 치유 및 발달에 중요한 역할을 한다. 즉, 섬유모세포 성장인자가 세포 주기 진행을 촉진하고 세포 자멸사를 억제하는 신호체계를 활성화 시킬 것이다. 이번 연구는 인간의 간세포암종 세포주에서 섬유모세포 성장인자가 암세포 성장을 일으키는 주된 신호 중 하나라는 가설로 진행되었다. 정상 간세포와 간암세포를 비교하는 최초의 정량적인 발현 분석을 실시하기 위하여 본 연구자는 지금까지 알려진 모든 섬유모세포 성장인자와 그 수용체를 대상으로 한 실시간 역전사-중합효소 연쇄반응을 시도하였다.6개의 간세포암종 세포주와 (SNU-398, SNU-449, SNU-761, SNU-739, SNU-886, Hep3B)와 2개의 간모세포종 세포 (HepG2, PLC/PRF/5) 를 배양하여 역전사 효소를 이용하여 cDNA를 합성했다. 정상군으로는, 정상 간세포의 cDNA를 구입하여 사용하였다. 22개의 섬유모세포 성장인자 (1번부터 23번까지, 15번은 존재하지 않음)와 8개의 섬유모세포 성장인자 수용체 (1b 에서 5까지) 를 대상으로 한 선행 검색 결과에서, 섬유모세포 성장인자 16번과 22번은 모든 cDNA 에서 발현되지 않았으며, 정상 간세포는 성장인자 3번, 4번, 5번, 8번, 20번을 발현하지 않는 것으로 나타났다. 선택적인 접합을 통해 IIIb 와 IIIc 의 아형을 갖고 있는 수용체 1번과 3번은 exon 부위를 대상으로 하는 primer 를 이용으로 하는 정량 분석에서 제외되었는데, 이러한 primer 들은 일차로 만들어진 전사체와 최종적으로 성숙된 전사체를 구별할 수 없기 때문이었다. 성숙된 전사체에만 존재하는 부위를 대상으로 하는 아형 특이적인 primer 를 제작하려 했지만, 그 부위의 G/C 비율이 높아서 실패하였다.정상 간세포의 경우와 비교해볼 때, 대부분의 섬유모세포 성장인자와 수용체가 암세포주들에서 증가되었다. 성장인자들이 갖는 수용체에 대한 특이적인 결합 능력에 근거한 비교에서도, 대부분의 subfamily 에서 성장인자와 수용체 모두가 증가했음을 확인했다. 그러나, 성장인자 6번, 7번, 21번, 23번 같은 경우는 정상에서 더 증가했거나 아예 암세포에서 발현되지 않았다.본 연구는 지금까지 알려진 모든 섬유모세포 성장인자와 수용체를 대상으로 정상 간세포와 간세포암종 세포주에서의 발현 양상을 모두 확인한 첫번째 연구이며, 이상의 결과를 토대로 암세포주보다 정상 간세포에서 발현이 잘 되는 6번, 7번, 21번, 23번 섬유아세포 성장인자가 정상세포주에서 발현되도록 하는 방법과 정상 간세포에서는 발현되지 않으나 암세포주에서 발현이 잘 되는 3번, 4번, 5번, 8번, 20번 섬유아세포 성장인자의 발현을 막을 수 있는 방법을 찾는 것이 간세포암 해결을 위해 진행되어야 할 후속연구로 판단된다.

[영문]Fibroblast growth factors (FGFs) play important roles in angiogenesis, wound repair, and development of cancer cell growth. That is, FGFs will activate signal transduction pathways to stimulate cell growth by promoting cell cycle progression and inhibiting pathways of cell death. This study aimed to seek for FGFs and FGFRs which can be used as new therapeutic targets by search of those related with the pathogenesis of hepatocellular carcinoma (HCC). To establish the quantitative expression profiles in HCCs comparing with normal hepatocyte, I performed real-time RT-PCR targeting all FGFs and FGFRs.Six HCC cell lines (SNU-398, SNU-449, SNU-761, SNU-739, SNU-886 and Hep3B) and 2 hepatoblastoma cell lines (HepG2 and PLC/PRF/5) were cultured and obtained their cDNAs by reverse transcription. As a control, commercially available normal hepatocyte cDNA was purchased. On the screening of expressions including all 22 FGFs (FGF-1~FGF-23 except FGF-15) and 8 FGFRs (FGFR1IIIb~FGFR5) by RT-PCR, FGF-16 and 22 were not expressed in all cancer cell lines and normal hepatocyte didn’t express FGF-3, 4, 5, 8 and 20. FGFR-1 and 3, which have isotype IIIb and IIIc via alternative splicing, were excluded in quantitative analysis because exon-specific primers could not distinguish the primary transcripts before alternative splicing and mature transcripts.Compared with that in normal hepatocyte, expression of most FGFs and FGFRs in cancer cells are increased. On the basis of FGFs-FGFRs specific activity, most FGF subfamilies showed increased expressions in both ligands and their receptors. However, FGF-6, 7, 21, and 23 were increased in normal hepatocyte or not expressed in cancer cells.This is the first study of expression profiles for targeting all known FGFs and FGFRs in HCC and hepatoblastoma cell lines compared with those in normal hepatocyte.