유방암에서 에스트로겐 수용체 α, β 및 β 변형체 mRNA의 발현

Abstract

[한글]

에스트로겐 수용체 α (ER-α)의 발견 이후 최근에 또 다른 아형인 에스트로겐 수용체 β (ER-β)가 클로닝되었다. 그리고 다섯 가지의 C-말단 splicing ER-β 변형체들이 보고되었다. 최근의 보고에 의하면 ER-α는 정상조직에 비해 유방암조직에서 발현강도가 높고 ER-β는 이와는 반대로 발현강도가 낮은 것으로 알려져 ER-α 및 ER-β가 발암과정에 관여하는 것으로 보고 있다. 그러나 여전히 ER-β의 발암과정에서의 역할과 예후인자로서의 의미에 대하여 상반된 여러 보고가 있었다.

본 연구에서는 역전사 중합효소연쇄반응 (RT-PCR)을 시행하여 정상, 양성유방종양, 유방암, 전이성 림프절조직에서 ER-α, ER-β, 그리고 ER-β 변형체 (β1, β2, β3, β4, β5) mRNA의 발현양상을 분석함으로써 이들의 암 발생에 대한 관련성을 밝히고자 하였다. PCR 생성물의 발현강도의 차이는 Tina 2.10 (Raytest, Germany)를 이용하여 분석하였고 통계분석은 Chi-square test와 paired samples t-test를 이용하였으며 통계적 유의수준은 p value 0.05 미만으로 정의하였다.

본 연구결과 정상 및 유방암조직에서 ER-β 변형체 발현양상은 ER-β2 (100%/100%), ER-β4 (77.6%/73.6%), ER-β5 (31.7%/57.9%), ER-β1 (13.4%/17.1%)의 순으로 발현빈도의 큰 차이는 없었으나, ER-β5의 경우 정상조직보다 유방암조직에서 발현빈도가 상대적으로 높았으며 양 조직 모두에서 ER-β3의 발현은 관찰되지 않았다.

정상 및 유방암조직간 ER-β 변형체 발현강도는 유방암조직에서 ER-β2의 유의한 감소 (p=0.003) 및 ER-β5의 유의한 증가 (p=0.001)가 관찰되었으나 ER-β4의 변화는 관찰되지 않았다 (p=0.274).

유방암조직내 면역조직화학염색에 의한 ER-α 단백발현에 따른 ER-β 변형체 mRNA의 발현양상의 차이를 분석한 결과, ER-α 단백발현 양성 유방암조직에서 정상조직에 비해 ER-β2 (p<0.001) 및 ER-β4 (p=0.004)의 유의한 감소가 관찰되었다. 폐경 후 환자의 경우 유방암에서 정상조직에 비해 ER-β2 (p=0.008), ER-β4 (p=0.077)의 감소 및 ER-β5의 증가 (p=0.043)가 뚜렷하였으나 폐경 전 환자의 경우 ER-β2의 감소 (p=0.041)만 유의하였다.

결론적으로 여러 유방조직에서 ER-β 변형체의 발현빈도는 차이가 있으며 ER-β2, ER-β4, ER-β5, ER-β1의 순으로 발현이 되었고 ER-β3는 관찰되지 않았다. ER-β의 발현은 정상조직에 비해 유방암조직에서 유의하게 감소하며 특히 ER-β2의 감소가 뚜렷하여 ER-β2의 유방암 발암억제에 대한 역할의 가능성을 시사한다. 또 유방암조직의 ER-α 단백발현 및 폐경상태에 따라 ER-β 변형체 발현의 차이가 있는 것으로 볼 때 ER-α 단백 양성과 음성, 폐경기 전과 후에 발생하는 유방암은 발암기전의 차이가 있음을 시사하며 앞으로 ER-β 변형체의 역할에 대한 연구가 필요할 것이다.

[영문]

Since the discovery of estrogen receptor-β (ER-β), five C-terminal variants of ER-β were identified. Recent studies showed that increased ER-α expression and decreased ER-β expression in breast cancer tissues suggested that the balance of ER-α and ER-β expression might be related to the breast carcinogenesis. However, there have still been many controversial reports on the role of ER-β in breast carcinogenesis and cancer progression, and its prognostic implications. We designed this study to investigate the role of ER-β and its splicing variants in breast carcinogenesis.

Using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), we examined the expression levels of ER-α and ER-β and its five splicing variants (β1, β2, β3, β4, β5) in 76 paired normal and cancer tissues, 6 paired normal and benign tumor tissues, and 12 metastatic lymph nodes. We compared the densities of RT-PCR products using Tina version 2.10 (Raytest, Germany). Chi-square test and paired samples t-test were used for statistical analysis. Differences were considered significant with a p value of less than 5%.

The expression ER-β mRNA variants in normal breast and BC were ER-β2 (100%/100%), ER-β4 (77.6%/73.6%), ER-β5 (31.7%/57.9%), and ER-β1 (13.4%/17.1%). ER-β3 was not detected in all mammary tissues.

We observed a significant decrease of ER-β2 (p<0.001) and an increase of ER-β5 (p=0.004) in the mRNA expression levels among breast cancers compared to the paired normal breasts. The expression of ER-β mRNA splicing variants was also analyzed with regard to the ER-α protein expression by immuno- histochemical staining and the menopausal status of the patients. Those results were as follows; firstly there was the significant decrease of ER-β2 (p<0.001) and ER-β4 (p=0.004) in the levels of mRNA expression among ER-α positive BC tissues compared to the paired normal breast tissues. Secondly there was a significant decrease of ER-β2 (p=0.008), ER-β4 (p=0.077) and an increase ER-β5 (p=0.043) in cancer tissues of post-menopausal patients. However, the decreased expression of ER-β2 mRNA in BC tissues compared to normal breast tissues was the only significant finding in pre-menopausal patients.

Among ER-β variant forms, ER-β2 is predominant in both normal and cancerous mammary tissues and ER-β4, ER-β5, and ER-β1 are in descending order but ER-β3 does not express in mammary tissues. ER-α mRNA expression significantly increases but ER-β mRNA expression decreases in the process of breast cancer development and progression. The decrease of ER-β2 and ER-β4 expression is the dominant phenomenon during the breast carcinogenesis, which suggests that ER-β2 and ER-β4 may possess a regulatory function in mammary proliferation, Further investigations to verify the roles of ER-β variants are mandatory.