메신저 RNA에 m6A를 쓰고, 지우고, 읽기를 통한 교모세포종 줄기세포에서의 유전자 발현 조절 연구 동향
메신저 RNA에 m6A를 쓰고, 지우고, 읽기를 통한  교모세포종 줄기세포에서의 유전자 발현 조절 연구 동향
임창임((주)메타큐라)
2019.11.26
BRIC VIEW 2019-T31
요약문
mRNA를 포함한 날 것의 다양한 RNA에 부여하는 여러 화학적 변형 가운데 RNA의 N6-메틸아데노신(N6-methyladenosine, m6A)은 mRNA에 부여하는 가장 보편적인 RNA 변형이다. 이는 진핵생물에서 전사 과정 이후 유전자의 발현을 조절하는 다양한 방법 가운데 하나로써 m6A를 특이적으로 인식하는 일련의 단백질들을 발굴하고 그 세포 내 기능을 규명하면서 새로운 분야의 장을 열게 되었다. m6A는 mRNA의 독특한 가공, 해독 및 분해 과정에 개입하여 세포 분화와 배아의 발생과 발달 및 스트레스 반응 과정에 관여하여 각각의 mRNA의 발현을 결정하고 종국에는 세포의 운명을 결정하는 데 기여한다. 특정 mRNA에 m6A 부여부터 세포 운명 결정에 이르는 과정에는 m6A를 쓰고, 지우고, 읽는 기능을 담당하는 유전자들의 합동 작전을 통해 일어난다. 이 과정이 제대로 작동하지 않을 경우, 암과 같은 비정상적인 세포 증식으로 귀결된다는 것을 쉽게 짐작할 수 있다. 본 서에서는 먼저 m6A의 일반적인 특징과 연관유전자들을 살펴보고 악성 종양 중 하나인 교모세포종의 핵심으로 생각하는 암줄기세포 측면에서 m6A의 쓰기, 지우기, 읽기에 관여하는 유전자들을 TCGA에서 CNV 및 돌연변이 양상과 교모세포종과의 연관성을 검토하고 향후 연구 방향을 조망해 보고자 한다.
키워드: 교모세포종 , 줄기세포, N6-메틸아데노신(m6A), TCGA, CNV, 돌연변이

목차

1. 서론
2. 본론
  2.1. m6A 관련 유전자와 여러 종양 및 암 줄기세포의 연관성
  2.2. m6A를 통한 교모세포종에서의 유전자 발현 조절 연구 현황
  2.3. 교모세포종에서의 m6A 쓰기, 지우기, 읽기 관련 유전자의 CNV와 돌연변이 연관성
  2.4. 나노포어 시퀀싱을 이용한 m6A 탐색
  2.5. RNA 변형 관련 데이터베이스
3. 결론
4. 참고문헌


1. 서론

mRNA, tRNA, rRNA, snRNA와 snoRNA 등 날 것의 RNA에 부여하는 화학적 변형은 약 100여 종인 것으로 알려져 있다. mRNA 변형에는 N6-메틸아데노신(N6-methyladenosine, m6A), N1-methyladenosine (m1A)와 5-Methylcytosine (m5C)이 알려져 있다. 그중 N6-메틸아데노신(N6-methyladenosine, m6A)은 mRNA에 부여하는 가장 보편적인 RNA 변형이라 할 수 있다 [1-6]. 이러한 화학적 변형은 진핵생물에서 전사과정을 마친 후 유전자의 발현을 조절하기 위한 다양한 기작 중 하나로써 m6A를 특이적으로 인식하는 일련의 단백질들을 발굴하고 그 기능을 규명하면서 세포가 m6A를 사용하여 mRNA를 가공하고 번역을 조절하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어 세포 분화와 배아 발달 및 스트레스 반응 과정에 관여하는 mRNA에 m6A를 부여함으로써 이들의 가공, 해독 및 분해 과정에 개입하여 각각의 mRNA의 발현을 결정하고 종국에는 세포의 운명을 결정하는 데 기여하는 것이다 [7]. 특히 mRNA에 m6A를 부여부터 세포 운명 결정에 이르는 과정에는 특정 mRNA에 m6A를 쓰고, 지우고, 읽는 기능에 관련된 유전자들의 합동 작전으로 이루어진다. 이 과정이 제대로 작동하지 않을 경우, 암과 같은 비정상적인 세포 기능 이상으로 귀결된다.

본 서에서는 먼저 m6A의 일반적인 특징과 관련 유전자들을 살펴보고 악성 종양 중 하나인 교모세포종의 핵심으로 생각하는 암줄기세포 측면에서 m6A의 쓰기, 읽기, 지우기에 관여하는 유전자들의 발현과 교모세포종과의 연관성을 TCGA에서 검토 및 타진해 보고자 한다.

포유류에서 m6A는 총 아데노신 뉴클레오티드의 0.1~0.4%를, 효모에서는 약 0.7~0.9%, 바이러스에서는 분자당 약 1~15곳을 차지한다. 돌연변이는 주로 어떤 모티프를 가진 곳에 얼마나 존재하는가? 돌연변이 및 시험관 내 효소 연구에 의하면 ‘RRm6ACH ([G/A/U] [G>A] m6AC [U>A>C])’라는 공통적인 모티브가 존재함을 확인하였다 [8-11]. 그러나, mRNA에서 m6A의 존재 비율이 적고 이를 확인할 수 있는 효과적인 기술이 없기 때문에, m6A의 기능적 특성을 규명하는 연구는 지난 수십 년 동안 많지 않았다. 그렇다면 m6A라는 라벨을 부착하는 효소는 무엇인가? m6A는 메틸트랜스퍼라제 복합체가 부여하는 것으로 알려져 있다. 이 복합체의 주요 단백질인 METTL3은 메틸트랜스퍼라제의 기능을 갖는 S-아데노실 메티오닌-결합 단백질이며, 일련의 연구를 통해서 METTL14, WTAP 및 KIAA1429 역시 m6A 메틸트랜스퍼라제 복합체를 구성하고 있다는 것이 밝혀졌다 [12-17]. 메틸기를 붙이는 기능의 유전자와 함께 제거를 담당하는 유전자도 존재한다. 두 가지 기능을 담당하는 단백질이 존재한다면, 가역반응이 가능하다는 것을 의미하고, 이들을 조절한다면 폭포수 반응으로 하위 단계도 조절할 수 있을 것이다.

m6A를 제거하는 유전자는 FTO (fat mass and obesity-associated protein) 및 ALKBH5 (alkB homologue 5)에 의해 촉진되는데 각각은 뚜렷한 세포 내에서의 위치 분포를 보이며, 잠재적으로 일련의 다양한 표적 mRNA에 영향을 미친다. 이들 효소 모두 mRNA에서 m6A의 탈-메틸화를 촉매 할 수 있다. 이는 mRNA 및 일부 non-coding RNA를 포함하여 제2 RNA 폴리머라제로 전사된 RNA 이후의 가역적인 화학변형에 대한 첫 번째 사례라 할 수 있다 [18-19].

꼬마선충을 이용하여 m6A에 대한 항체를 사용하는 방법을 통해 전사체 속에 존재하는 m6A가 대략 25%를 차지하는 1만 개 이상 존재한다는 점과 주로 긴 엑손과 종결 코돈 및 3’UTR에 풍부하게 존재한다는 것이 규명되었다. 물론 종, 세포 유형, 특정 조건에 따라서 개시 코돈과 5’UTR에서 발견되기도 한다. 이는 m6A가 매우 보편적인 mRNA 변형이라는 것을 시사하며 또 앞서 기술했듯이 특정한 공통 서열 RRm6ACH 모티브가 존재함을 규명하여 이를 확인한 바 있다 [20-23]. 이처럼 m6A가 바이러스를 비롯한 다양한 생물에 존재하는 이유는 무엇인가? 이 질문에 대한 설명으로 m6A를 쓰고, 지우고, 읽기에 관여함으로써 mRNA의 운명을 조절하여 세포의 운명을 결정한다는 제법 그럴듯하다 [7].

m6A는 아데노신 염기에 메틸기가 부착하여 생성되며, 핵 안에서의 가공부터 세포질에서의 해독과 붕괴까지 mRNA 대사 전 과정에 영향을 줄 수 있다. m6A는 RNA의 접힘 구조를 바꾼다. 이는m6A가 왓슨∙크릭의 A∙U 염기 짝에 영향을 주지는 않되 분자당 약 1.4 kcal 까지 RNA duplex를 약화시킬 수 있기에 가능하다. 따라서 m6A가 된 경우가 그렇지 않을 때보다 stacking이 더 잘 되어 RNA 구조를 안정화시키고 주변 RNA 서열의 접힘을 수월하게 한다 [24-25]. 또한 mRNA의 숙성, 핵 내에서의 가공과 핵 밖으로의 이동을 촉진시키고, mRNA의 해독을 증가시키거나 mRNA를 표지하여 분해하도록 작용하기도 하며, mRNA 전사체를 분류하여 빠른 트랙의 대사과정에 영향력을 행사한다. 이러한 기본적인 작용을 통해 다양한 유전자의 전사체에서 각각의 세포 기능을 조절함으로써 특정 세포로서의 일종의 신분증(정체성)을 부여할 수 있다. 예를 들면 세포의 생물학적 주기를 유지하고 조절하거나, 세포의 분화와 재편성에 관여하고, 세포 상태의 전이를 촉진시키거나, 스트레스에 반응하는 것과 연관되어 있다.

 

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그림 1. mRNA의 m6A에 영향을 주는 쓰고 보고 지우기와 연관된 유전자 개요
(A) 아데노신과 m6A의 구조와 관련 유전자 (B) [26, 7].


 

2. 본론

2.1. m6A 관련 유전자와 여러 종양 및 암 줄기세포의 연관성

그림 1과 표 1에서와같이 m6A를 쓰고 읽고 지우는 일련의 유전자를 조절함으로써 세포 운명을 결정하는 데 여러 암뿐만 아니라 암 줄기세포의 표현형과도 관련이 있다. 예를 들면, 낮은 산소 농도 환경에서 유방암 줄기세포의 표현형을 유도하는데 이 경우 HIF에 의존적으로 ALKBH5의 발현을 활성화시킴으로써 전체 RNA의 m6A가 감소한다. 그 가운데 암 줄기세포의 유지 및 특성화에 작용하는 다능성 인자 가운데 NANOG는 3'UTR의 m6A 잔기에서 ALKBH5에 의해 탈메틸화가 발생하고 결과적으로 NANOG mRNA가 안정화되어 발현이 증가하고 유방암 줄기세포의 증식에 기여한다는 것이다 [27].

표 1. m6A를 쓰고, 읽고, 지우는 유전자의 생물학적 기능과 관련 암 [26]. upload_image


2.2. m6A를 통한 교모세포종에서의 유전자 발현 조절 연구 현황

교모세포종과 관련하여 상기한 일부 연구진에서의 교모세포종 줄기세포에 관한 연구는 미흡한 편이다. Pubmed (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/)를 이용한 ‘mRNA modification’ 검색 결과는 아래와 같다. 발표된 주요 논문의 약 75%에 해당하는 연구 주제는 mRNA modification과 암에 관한 것이었고, 약 20%가 줄기세포, 약 3%가 CRISPR, 약 2%가 GBM에 관한 것으로 나타났다 (그림 2).

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그림 2. mRNA 변형 관련 연구 논문 분포도 (2019. 8. 8)

 

이 중 교모세포종에서 m6A와 관련된 상기 유전자를 통해 세포 운명에 어떻게 관여하는가에 관한 질문에 대한 해답을 찾기 위한 연구 결과는 현재까지 소수에 불과하다. 가장 최근에 발표된 중요 연구 결과 세 가지를 살펴보면 다음과 같다 (그림 3).

먼저 2017년 3월에 Cui 연구진이 Cell Report 지에 발표한 내용에 의하면 m6A RNA 메틸화를 통해 교모세포종 줄기세포의 자가증식과 종양발생을 조절한다는 것이 제시되었다 [28]. 이들이 제시한 구체적인 근거로서, 첫째, 교모세포종 줄기세포가 분화된 경우 m6A가 높다. 둘째로 METTL3, METTL14을 shRNA로 knockdown시킬 경우 교모세포종 줄기세포의 증식과 자가 증식이 향상된다. 반대로 METTL3를 과발현시킬 경우 이러한 현상이 역전된다. METTL3, METTL14의 KD 역시 종양 증식을 촉진시킨다. FTO (Fat mass and obesity-associated m6A demethylase)의 억제자인 MA2를 처리할 경우 위 현상이 역전된다. 마지막으로 METTL3, METTL14의 KD은 교모세포종 줄기세포의 유전자 전반에 걸쳐 발현에 영향을 주며, migration 및 invasion과 관련되어 있는 EPHA3와 metalloprotease인 ADAM19 발현을 증가시키고, FTO 억제자인 MA2에 의해 발현을 감소시킴으로써 세포와 종양 증식에 영향을 준다 (그림 3A).

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그림 3. 교모세포종 줄기세포와 m6A 관련 유전자에 관한 주요 연구 결과 개요
(A) Cui 연구진 연구 결과 개요 [28]. (B) Chen 연구진의 연구 결과 개요 [29]와 (C) Somasundaram 연구진의 결과 개요 [30]

 

다음으로, Chen 연구진이 같은 3월에 Cancer Cell 지에 발표한 바에 의하면, m6A 탈-메틸화효소인 ALKBH5가 FOXM1의 발현과 세포 증식 프로그램 유지를 통해 교모세포종 줄기 유사세포의 종양성을 유지한다는 것이다 [29]. 이들 연구진이 제시한 첫 번째 근거로 줄기세포에서 ALKBH5의 발현이 증가되어 있으며 높을 경우 환자 생존을 감소시킨다는 것과 두 번째로 ALKBH5가 FOXM1을 탈-메틸화시킴으로써 FOXM1의 발현을 촉진시키며, FOXM1-안티센스는 FOXM1 nascent transcript와 ALKBH5의 결합을 향상시킨다는 것이다 (그림 3B). 따라서 이러한 ALKBH5- FOXM1 경로는 교모세포종 줄기세포의 증식과 종양 발생에 핵심이라 할 수 있다.

마지막으로, Somasundaram 연구진은 같은 해 10월 Oncogene 저널에 METTL3를 통한 m6A의 RNA 변형이 교모세포종 줄기 유사 세포 유지와 방사선 저항성에 핵심 역할을 한다는 것을 제시한 바 있다 [30] (그림 3C). 이들은 먼저 GSC에서 높은 METTL3 발현은 GSC 유지에 중요하며, METTL3은 줄기세포능 유전자인 SOX2-3'UTR의 특정 부위와 상호 작용하여 메틸화시킨다는 것을 제시하였으며, 그 기전으로는 Hu6를 m6A 변형 부위로 유도하여 SOX2 mRNA를 안정화시키고, 단백질 발현 증가를 유도하기 때문이며, METTL3은 SOX2를 통한 DNA 복구 향상을 통해 GSC에 방사선 내성을 부여할 수 있는데, 특히 METTL3이 GBM에서 증가되어 있으며 GSC에서의 METTL3를 억제할 경우 생체 내에서 종양 성장을 억제한다는 것을 제시함으로써 교모세포종 줄기세포에서 m6A의 변형의 중요성과 방사선요법과 같은 교모세포종 치료에서 잠재적 분자 표적으로서 METTL3를 제시했다는 점에 의의가 있다.

그러나, 앞서 기술한 Cui 연구진과 Somasundaram 연구진이 제시한 METTL3를 통한 m6A와 교모세포종 줄기세포의 증식 및 종양 생성에 미치는 영향에 대해 상반된 결과를 보여준다. 이러한 상이한 결과에 대한 세부적인 규명이 필요할 것으로 생각한다.

2.3. 교모세포종에서의 m6A 쓰기, 지우기, 읽기 관련 유전자의 CNV와 돌연변이 연관성

IDH 등의 특정 유전자의 CNV 및 신호 전달에 중요한 일부 유전자의 RNA 발현 정도는 뇌종양의 등급을 결정하고 방사선 요법 등의 치료 기준에 중요한 것으로 알려져 있다 [31-32]. 따라서, 현재까지 알려진 m6A를 쓰고, 지우고, 읽기 기능과 연관된 유전자들의 CNV및 체세포 돌연변이가 교모세포종을 포함한 여러 암 종과 어떤 연관성이 있는지 TCGA에서 아래와 같이 검토해 보았다.

METTL3 (Methyltransferase-like 3)
 

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그림 4. 여러 종양에서 METTL3의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이 위치
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000165819 )


표 2. 교모세포종에서 발견되는 METTL3 체세포 돌연변이 유형
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(출처, TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000165819)


METTL14 (Methyltransferase-like 14)

 

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그림 5. 여러 종양에서 METTL14의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000145388 )

 

 

표 3. 교모세포종에서 발견되는 METTL14 체세포 돌연변이 유형
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(출처, TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000145388 )


WTAP (Wilms tumour 1-associated protein)

 

 

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그림 6. 여러 종양에서 WTAP의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이 위치
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000146457 )

 

 

표 4. 교모세포종에서 발견되는 WTAP체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000146457 )


KIAA1429 (VIRMA, vir like m6A methyltransferase associated)

 

 

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그림 7. 여러 종양에서 KIAA1429의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이 위치
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000164944 )


 

표 5. 교모세포종에서 발견되는 KIAA1429 체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000164944 )


ALKBH5 (alkB homolog 5, RNA demethylase)

 

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그림 8. 여러 종양에서 ALKBH5의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000091542 )


 

표 6. 교모세포종에서 발견되는 ALKBH5 체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000091542 )


FTO (Fat mass and obesity-associated/alpha-ketoglutarate dependent dioxygenase)

FTO 유전자는 AlkB 관련 oxygenase 수퍼 패밀리의 핵 단백질이지만, 이 유전자의 정확한 생리 학적 기능은 알려져 있지 않다. 생쥐와 인체 연구에서는 신경 및 심혈관계에서의 역할과 체질량 지수, 비만 위험 및 제 2형 당뇨병과 연관이 있다고 하며, 흥미로운 점은 뇌에 잘 발현되어 있다는 점이다.
 

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그림 9. 여러 종양에서 FTO의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000140718 )


표 7. 교모세포종에서 발견되는 FTO 체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000140718 )


YTHDF2 (YTH N(6)-methyladenosine RNA binding protein 2)

이 유전자는 YTH 도메인을 함유하는 YTH (YT521-B homology) 슈퍼 패밀리의 구성원으로 YTH 도메인은 진핵생물에 대해 일반적으로 존재하며, 식물에 특히 풍부하다. YTH 도메인은 일반적으로 단백질 서열의 중간에 위치하고 있으며 RNA에 결합할 수 있다.


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그림 10. 여러 종양에서 YTHDF2의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000198492 )

 

표 8. 교모세포종에서 발견되는 YTHDF2 체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000198492 )


HNRNPA2B1 (heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2/B1)

 

이 유전자는 흔하게 발현되는 hnRNP의 A/B 서브 패밀리에 속한다. hnRNP단백질은 RNA에 결합하며 이종 핵 RNA (hnRNA)와 복합체를 이룬다. 이들 단백질은 핵에서 pre-mRNA와 관련되어 있으며 pre-mRNA 처리 및 mRNA 대사와 수송의 다른 측면에 영향을 미치는 것으로 보인다. 모든 hnRNP가 핵에 존재하지만, 일부는 핵과 세포질 사이를 왕복하는 것으로 알려져 있다.


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그림 11. 여러 종양에서 HNRNPA2B1의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000122566 )

 

표 9. 교모세포종에서 발견되는 HNRNPA2B1체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000122566 )


IGFBP1 (insulin-like growth factor binding protein 1)

 

이 유전자는 IGFBP 패밀리에 속하며 이 단백질은 세포의 이동과 대사에 중요하다. 이 단백질의 낮은 수준은 환자의 포도당 내성, 혈관 질환 및 고혈압 장애와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 특히, 이 유전자의 경우, GBM에서 CNV loss가 CNV gain 비율보다 더 높게 나타났다.


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그림 12. 여러 종양에서 IGFBP1의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000146678 )


표 10. 교모세포종에서 발견되는 IGFBP1체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000146678)


YTHDC1 (YTH domain containing 1)

Pre-mRNA splicing에서 m6A와 핵 결합 단백질인 YTHDC1의 조절에 대한 역할은 Xiao 연구진에 의해 규명된 바 있으나 [35], 교모세포종에 관한 연구는 미흡한 것으로 보인다.
 

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그림 13. 여러 종양에서 YTHDC1의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000083896 ).


표 11. 교모세포종에서 발견되는 YTHDC1체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000083896 )


YTHDC2 (YTH domain containing 2)

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그림 14. 여러 종양에서 YTHDC2의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처, TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000047188 )


표 12. 교모세포종에서 발견되는 YTHDC2체세포 돌연변이 유형
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(출처, TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000047188 )


Case가 많지 않음에도 mutation이 높은 비율로 존재한다. 향후 이에 대한 심도 있는 연구가 필요한 것으로 생각한다.


EIF3A (eukaryotic translation initiation factor 3, subunit A)

EIF3A는 진핵생물에서 번역 개시에 중요한 역할을 하는 단백질 복합체를 구성하는 성분 중 하나이다. Low grade glioma에서 CNV loss가 8.25%로 gain (0.2%)보다 높은 것으로 나타났다.


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그림 15. 여러 종양에서 EIF3A 의 CNV 분포 및 mRNA transcript에서의 돌연변이
(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000107581 )


표 13. 교모세포종에서 발견되는 EIF3A체세포 돌연변이 유형
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(출처: TCGA: https://portal.gdc.cancer.gov/genes/ENSG00000107581 )


Case가 많지 않음에도 mutation이 높은 비율로 존재한다. 향후 이에 대한 심도 있는 연구가 필요한 것으로 생각한다.


2.4. 나노포어 시퀀싱을 이용한 m6A 탐색

최근 날 것의 효모 RNA의 m6A를 나노포어 시퀀싱으로 분석한 연구 결과가 보고된 바 있다 [38]. 아직 m6A에 대한 좀 더 정확한 예측 알고리즘이 필요한 것으로 보이나, 교모세포종을 포함한 다양한 암 종과 질환에서 RNA의 변형을 연구하는 데 도움이 되는 기술이라 생각한다.


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그림 16. RNA의 변형 연구에 사용되는 나노포어
(출처: http://www.jcbio.co.kr/main/main.php )

 

2.5. RNA 변형 관련 데이터베이스

RNA 변형에 관련 데이터베이스는 아래와 같다.

Modification Database, RNAMDB (https://mods.rna.albany.edu /)
MODOMICS (http://modomics.genesilico.pl /)

 

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그림 17. RNA 변형 관련 데이터베이스 RNAMDB (A)와 MODOMICS (B)

 

3. 결론

세포는 DNA의 메틸화, DNA를 감싸는 단백질인 히스톤의 변형 외에도, RNA 전사 후 과정에서 m6A를 ‘쓰고, 지우고, 읽는’ 기능을 담당하는 일련의 유전자들을 통해 특정 유전자의 발현을 조절함으로써 세포의 운명을 결정하는 데 기여하며, 본 서에서 다룬 교모세포종 줄기세포 역시 예외가 아님을 살펴보았다. 다만 이에 대한 연구가 다른 암 종에 비해 많지 않으며 분석한 시료 수도 소수이기 때문에 명확한 결론을 내릴 수 없으나, TCGA를 통한 이들 유전자와 교모세포종과의 연관성이 잠재한다는 것을 고려하면 향후 이들 유전자에 대한 대량 분석 및 교모세포종 유래 줄기세포 모델 등을 이용하여 세부적으로 기전을 규명할 필요가 있을 것으로 사료된다. 세포는 m6A 외에도 다양한 화학적 변형을 통해 전사 후 과정을 조절하는 효율적이고 효과적인 소우주라 할 수 있다. 따라서 이를 기반으로 한 교모세포종뿐만 아니라 다양한 암 종과 질환에 대한 열린 마음의 연구가 앞으로도 계속되기를 기대한다.


4. 참고문헌

==> 첨부파일 pdf 참조

 

< 본 내용은 BRIC에서 추가적인 검증과정을 거친 정보가 아님을 밝힙니다. 내용 중 잘못된 사실 전달 또는 오역 등이 있을 시 BRIC으로 연락 바랍니다. >
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