Average Coverage (X)
H. 재현성 있는 변이의 검증
I. 유전 변이체의 후성유전 결합위치와의 상관성 분석
엑솜 염기서열 분석에서 찾아낸 암 특이적 변이 중 후성유전 결합위치와 상 관성이 있는 생물학적 기능을 찾기 위해 HepG2 세포주의 후성유전 결합위치를 조사한 ChIP-seq 자료를 사용했다. 12 종류의 후성유전 변화 중 2 종류에서 Class 1과 2에 특이적인 module과 공통으로 나타나는 module이 발견되었다. 히 스톤 H3k09 trimethylation의 경우 12개 샘플에서 공통으로 RNA 전사 조절 (GO:0006350, 변이된 유전자:
ARNT, ASXL3, BAZ2A, CCNT1, CHEK2,
CNOT1, CTNNB1, ELF3, ERN1, IRF2, MNDA, MYSM1, NCOA6, SETD2,
SMAD4, SUPT6H, TBX18, ZNF175, ZNF239, ZNF845, ZNF883
), 세포 흡착 (GO:0016337, 변이된 유전자:CD34, CTNNB1, ME1, PCDHB11, PCDHB5
) 등에서 서열 변이가 발견되었고 (Fig. 5), 히스톤 H3k04 dimethylation의 경우 공 통으로는 noncoding RNA 처리 (GO:0034660, 변이된 유전자:DROSHA, IARS,
POP1, UTP20
), RNA 대사 (GO:0006396, 변이된 유전자:CNOT1, DROSHA,
ERN1, POP1, RNASEL, SF3B1, UTP20
) 등 후성유전학적 조절과 관련 있는 항목에서 서열 변이가 관찰되었다. Class 특이적인 항목의 경우 2개의 샘플에서 만 발견되어 통계적 의미는 없지만, Class 1에서는 RNA 전사 조절 (GO:0000122, 변이된 유전자:CTNNB1, IRF2, SMAD4, TBX18
) (Fig. 7), Class 2에서는 ion transport (GO:43270, 변이된 유전자:SCN5A
) 기능에서 서열 변이가 발견되었다 (Fig. 8).Fig. 7. Heat map of gene ontology terms in the region labeled with histone H3k09me3. Gene ontology terms in G-protein coupled receptor signaling pathway, cell adhesion and regulation of transcription were enriched.
Fig. 8. Heat map of gene ontology terms in the region labeled with histone H4k04me2. Gene ontology terms in noncoding RNA metabolism, cell cycle, and cell differentiation were enriched in both Class 1 and Class 2.
Class 1 showed enrichment in metabolism and regulation of transcription,
IV. 고 찰
immunoglobulin의 일종이며, 눈 질환인 황반 변성 (macular degeneration)과의 관계가 알려져 있다 (Brion 등, 2011).UNC80
은 sodium leak cation channel (NALCN)을 구성하는 요소이며, G-protein coupled receptor 신호 전달에서 Src kinase를 고정하는 scaffold 단백질이다 (Ren, 2011; Lu와 Feng, 2012).HMCN1
의 체세포 변이는 간암의 이전 연구 (Fujimoto 등, 2012; Guichard 등, 2012;Huang 등, 2012)에서 발견되었으며, 또한 전립선암 (Barbieri 등, 2012)과 직장암
(Cancer Genome Atlas Network, 2012)에서 발견되었다.
UNC80
의 변이는 간암NGS 연구를 통해
ARID2
나ARID1A
와 같은 chromatin을 조절하는 유전자에서 trimethylation (me3)에서 공통 module이, 히스톤 H3k04 dimethylation (me2)에 서 Class별 module이 발견되었다. 공통 module에서는 G-protein coupled receptor signaling과 RNA 전사 조절, 세포 흡착 등의 기능에서 변이가 발견되었Class에서 공통으로 변이된 유전자군과 차이를 보인 유전자군을 밝힐 수 있었고, 아형별 비교 분석을 통해 간암의 악성화에 기여하는 서열 변이가 담당한 기능을 찾을 수 있었다. 향후 통합 분석의 범위를 ChIP-seq 등으로 넓혀 이질성이 높은 간암의 서열 변이체에서 핵심이 되는 과정을 찾는 데 기여할 것이다.
V. 결 론
이질성이 높은 간암 간의 차이를 규명하고 공통으로 변이된 기능을 발굴하 기 위해 유전자 발현과 서열 변이 영역의 통합 분석을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. TNM staging system에 따른 T2와 T3/T4에 각각 대응하는 아형인 Class 1 과 Class 2가 유전자 발현 분석에서 발견되었으며, 이들은 간암의 침윤성 관련 유전자에서 발현상 차이를 보였다.
2. 여러 샘플에서 공통으로 변이가 발견된 유전자는 소수였지만, 세포 흡착, 세포 분화, 후성유전학적 조절 등의 기능과 연관된 유전자가 공통으로 변이되었다.
3. Class 1에서는 세포 분화 관련, Class 2에서는 후성유전 기능 조절 관련 유전 자의 변이가 공통으로 나타났고, Class 2의 높은 침윤성과 연관이 있을 것으로 생각된다.
4. 후성유전 결합위치와 변이체의 연관성 분석에서 전사 억제성 결합인 H3k09me3에서는 세포 신호전달, RNA 전사, 세포 흡착에서 공통된 module의 변 이가, 전사 활성화 결합인 H3k04me2에서는 세포 주기, 단백질 ubiquitination, noncoding RNA 대사, 세포 분화 등의 기능에서 변이가 관찰되었다.
변이체의 gene ontology 분석을 통해 각 Class에서 공통으로 변이된 유전자 군과 차이를 보인 유전자군을 밝힐 수 있었다.