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YAP/TAZ expression in hepatocellular carcinoma (HCC) and effects of YAP/TAZ inhibition on HCC

Other Titles
 간세포암에서의 YAP/TAZ 발현정도와 간세포암에 YAP/TAZ 저해가 미치는 효과 
Authors
 한소정 
College
 College of Medicine (의과대학) 
Department
 Dept. of Internal Medicine (내과학교실) 
Degree
박사
Issue Date
2021-08
Abstract
Hepatocellular carcinoma is the most common malignancy in liver cancer and is the second leading cause of death worldwide. Despite surgical resection of early stage HCC, recurrence rate is high and prognosis is poor. Hippo signaling is a tumor suppressive pathway and its inactivation leads to tissue overgrowth and tumorigenesis via YAP- and TAZ- mediated transcriptional activation. Here, I investigated the expression levels of YAP and TAZ in patient-derived HCC tissue and identified the effects of YAP/TAZ inhibition depending on the baseline YAP/TAZ expression when combined with sorafenib using patient-derived multicellular tumor spheroid (MCTS) model. HCC tissue was obtained from surgical resection of HCCs and YAP/TAZ expression was analyzed using western blot. Primary HCC cell lines were established from patient-derived tissue. I selected six patient-derived HCC cell lines according to YAP/TAZ expression and they were classified into three groups depending on the YAP/TAZ expression on western blot: high, medium, low. Then, I generated multicellular tumor spheroid (MCTS) by mixing patient-derived HCC cells and stroma cells (LX2, WI38, and HUVECs) at a 3:1:1:1 ratio in ultra-low attachment plates. I assessed the YAP/TAZ expression from protein extracted from MCTS. TAZ expression was major in monolayer HCCs (2D culture) and YAP expression shown from tissue western blot reappeared in MCTS. I analyzed the cell viability upon 48hours of following drug treatment: sorafenib, sorafenib with CA3 0.1μM, and CA3 (novel YAP1 inhibitor). We confirmed that out of six patient-derived HCC cell lines, cell lines with high YAP/TAZ expression at MCTS level responded more sensitively to the combination therapy (Sorafenib + CA3 0.1μM) despite potent cytotoxic effect of CA3 exhibited in all of the patient-derived HCCs. MCTS with medium or low YAP/TAZ expression did not show difference in drug sensitivity: sorafenib vs. sorafenib combined with CA3 0.1µm. In conclusion, targeting YAP/TAZ inhibition using novel YAP1 inhibitor CA3 could be a promising therapeutic strategy to enhance sensitivity to sorafenib especially in HCCs with high YAP/TAZ expression at MCTS.

간세포암은 전세계에서 두번째로 흔한 암 사망원인이다. 조기 간세포암의 치료는 국소적 치료나 수술적 간절제이며, 간절제에도 재발의 위험은 높으며 예후는 불량하다. Hippo signaling은 종양억제 신호기전으로 이 신호기전이 억제될 때 YAP과 TAZ 활성화를 통한 암발생에 기여한다고 알려져 있다. YAP/TAZ를 표적으로 암치료제에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 효과가 있다고 알려져 있다. YAP 발현정도가 불량한 예후 및 약물저항성과도 연관이 있어, 환자들의 간암조직의 YAP/TAZ 발현 정도가 약물저항성에 영향을 미칠 것이란 가정하 YAP/TAZ 저해제인 CA3를 기존 간암치료제인 소라페닙과 병합하여 약물처리를 하여 YAP/TAZ 저해제가 YAP/TAZ발현정도에 따라 약물저항성 극복에 미치는 영향을 연구하였다. 수술적으로 절제하여 얻은 환자들의 간암조직을 이용하여 간암조직에서의 YAP/TAZ 단백질 발현정도를 확인하였다. 간암조직으로부터 간암세포를 분리하여 환자유래 간암세포와 간주위 기질세포(LX2, WI38, HUVEC)를 동시에 배양하여 실제 간암의 환경을 잘 구현하는 환자유래 multicellular tumor spheroid model (MCTS)를 구축하였다. 2D culture 간암세포와 MCTS(3D culture)에서 2D에서는 발현되지 않은 YAP이 MCTS(3D)에서는 발현되는 것을 확인하였다. 이는 2D에서의 YAP/TAZ발현이 실제 간암에서 발현되는 것과의 차이가 있음을 확인시키고 간암세포뿐 아니라 주위기질세포와의 상호작용이 실제 종양환경에 중요함을 말해준다. YAP/TAZ 발현정도를 YAP/TAZ 단백질 발현의 높고 낮음에 따라 고발현, 중간발현, 저발현군으로 구분하여 소라페닙 단독, CA3 단독요법의 약물반응을 확인하였고, 그 결과 CA3단독요법에는 YAP/TAZ 발현정도와 무관하게 매우 잘 반응하는 것을 확인하였다. YAP/TAZ 고발현군에서 소라페닙과 CA3 0.1 병합요법이 소라페닙 단독치료에 비해 약물반응성이 증가한데 반해 YAP/TAZ 저발현군이나 중간발현군에서는 차이가 없었다. 환자유래 간암세포를 이용하여 MCTS를 구축하였고, 이를 이용하여 CA3를 이용한 YAP/TAZ 저해가 YAP/TAZ 고발현 MCTS에서 소라페닙의 약물반응성을 증가시켰다.
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1. College of Medicine (의과대학) > Dept. of Internal Medicine (내과학교실) > 3. Dissertation
Yonsei Authors
Han, Sojung(한소정)
URI
https://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/185542
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