Relation of malignancy to expressions of HLA-DR, ICAM-1 and oncogenes in bladder cancer cell lines

의학과/박사[한글] 방광암의 약 70%는 표재성 종양이고, 이들은 내시경 절제 후 대부분이 재발하며 표재성 방광암 환자의 약 10∼15%는 침윤성 또는 전이성 암으로 진행된다. 또한 방광암의 약 30%를 차지하고 있는 침윤성 방광암 환자의 대부분은 초기 진단시에 이미 침윤성이고, 이들 의 절반 가량은 이미 원격 미세전이가 있다고 보여진다. 이러한 특성을 이해하는 데 여러가지 요소를 생각할 수있다. 즉, 표재성 방광암에서 재발 및 진행을 예측하고, 침윤성 방광암에서 원격 미세전이의 존재를 예상하는데 여러가지 척도를 고려할 수 있다. 이러한 척도들 중에 방광암세포의 분화정도는 예후를 예측 할 수 있는 좋은 지표이며, 세포 분화정도에 따라 HLA-DR의 발현 정도와 각종 암유전자의 활성이 다를 수 있다. 본 연구는 조직학적 분화도, 세포병리 및 유래한 종양 특성등에 차이가 있는 방광암 세포주들에서 IFN-γ에 의한 HLA-DR분자 및 ICAM-1의 발현정도 차이를 관찰하고 그 원인 단계를 조사하였다. 또한 여러가지 방광암 세포주에서 암유전자의 활성과 그 정도를 조사하 여 이들의 결과들이 임상경과가 다양한 방광암에서 예후판정 및 치료법 선택에 도움을 줄 수 있는 지를 알아보려 하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정상 방광 세포주와 저분화 방광암 세포주들에서 ICAM-1 발현이 잘 되었으며 정상 방광 세포주에서 그 발현강도가 강하였다. 고분화 방광암세포주에서는 ICAM-1이 발현되지 않았다. 2. 정상 방광 세포주 및 방광암 세포주 모두에서 무자극 상태에서 HLA-DR의 발현은 없었다. 3. IFN-γ 자극 후 HLA-DR은 고분화 방광암 세포주인 RT4에서 잘 발현되었고 저분화 방광암 세포주들중 J82에서만 발현되었다. 4. 저분화 방광암 세포주들 중 T24와 TCCSUP에서는 고농도의 IFN-γ 자극에도 HLA-DR분자가 발현되지 않았다. 5. IFN-γ 자극 후 HLA-DR이 발현되는 세포주인 RT4와 J82에서 HLA-DR mRNA가 발현되는 것을 확인할 수 있었으며 후자에 비해 전자에서 HLA-DRB 유전자 전사량이 증가되어 있었다. 6. C-Ha-res의 전사체는 본 실험에 사용한 모든 세포주에서 관찰되었으며 T24 방광암 세포주의 12번째 codon에서 점돌연변이가 관찰되었다 . 7. C-myc은 침윤성 방광암 세포주들인 J82와 TCCSUP에서 활성화되어 있었고 그 정도는 IFN-r 처치 후 감소되는 양상을 보였다. 8. C-erbB-2의 활성은 실험에 사용한 모든 방광암 세포주에서 관찰할 수 엄었다. 이상의 결과를 각 세포주들이 유래된 임상 특성과 함께 분석해 볼 때, IFN-γ에 의한 HLA-DR의 유도 발현은 표재성 방광암 세포주에서 임상적으로 양호한 경과를 보였던 환자에서 유래된 방광암 세포주에서 있었다. 침윤성 방광암 세포주에서도 임상적으로 원격전이가 없는 환자에서 유래된 방광암 세포주에서 HLA-DR 유도발현이 관찰되어 표재성 및 침윤성 방광암에서 악성으로 진행 또는 원격 전이 가능성 판정에 이용될 수 있는 가능성을 시사하였다. 또한 Ha-ras 암유전자 발천 만으로는 암세포의 형질전환은 가능할 수 있으나 침윤성 방광암 세포로 진행되기 위하여는 C-myc과 같은 제 이의 암유전자 발현이 필요할 것으로 생각된다. [영문] Since human bladder cancer shows very diverse clinical course, it is difficult to select an appropriate therapeutic method. Therefore, if it is possible to predict whether the bladder tumor remains as superficial transitional cell carcinoma or progresses to invasive or meta-static tumor, and if it is possible to detect the occult distant metastasis in invasive bladder cancer, it would be very helpful in approach to treatment. Differentiation of the human bladder cancer cells has been considered as a valuable parameter for the prediction of prognosis. It has been well known that cell surface markers such as ICAM-1 and HLA-DR molecule and activation of some kinds of oncogenes may show various expression level according to the differentiation of cancer cells. Thus, the expression level of HLA-DR and ICAM-1 molecules modulated by IFN-γ and the activations of c-Ha-res, c-myc and c-erbB-2 were analysed by using human bladder transitional cell carcinoma cell lines, RT4, T24, J82 and TCCSUP The results are as follows: 1. ICAM-1 was well expressed in all cell lines tested, except in the well differentiated transitional cell carcinoma cell line, RT4. 2. No constitutive HLA-DR expression was detected in all cell lines tested. 3. HLA-DR expression was induced by IFN-γ(200 U/ml) in the well differentiated bladder cancer cell line, RT4, and in one of the three poorly differentiated bladder cancer cell line used, J82. Their expressions showed time-dependent manner. The level of HLA-DR expression was higher in RT4 than in J82. 4. No HLA-DR expression was induced even at high concentration of IFN-y treatment(1,000 U/ml) in poorly differentiated transitional cell carcinoma cell lines, T24 and TCCSUP. 5. HLA-DR mRNAs were detected in RT4 and J82. It was found that there is no bi9 difference in the transcript level of HLA-DRA gene but a difference in the transcript level of HLA-DRB gene was observed between two cell lines, suggesting that the difference of HLA-DR expression level between these two cell lines was due to the transcription rate of HLA-DRB gene. 6. Transcripts of c-Ha-ref were detected in all cell lines tested, however only in T24 a paint mutation(GGC to GTC) wart detected at codon 12 of c-Ha-ras, suggesting that c-Ha-ras was activated in T24. 7. C-myc was activated in invasive TCC cell lines, J82 and TCCSUP, and IFN-γ treatment reduced c-myc activation. 8. No c-erbB-2 was detected in all cell lines tested in this study. Analysing these results with clinical charcteristics of bladder cancer patients from whom the cell lines were derived, the expression of HLA-DR on bladder tumor cells treated with IFN-γ is seen only in superficial bladder cancer cell line derived from Patient with benign clinical course and invasive bladder cancer cell lines without metastasis. The Ha-ras oncogene transcripts were detected in all four bladder tumor cell lines tested, However, c-myc oncogene transcripts were detected only in invasive bladder tumor cell lines, 182 and TCCSUP. From these data it might be suggested that an activation of second oncogene such as c-myc is probably necessary to become an invasive bladder cancer.restrictio