EMT - 상피간엽이행 (Epithelial to Mesenchymal Transition)

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전이(Metastasis)의 위키피디아 정의는 다음과 같다.

 

 

전이 - Metastasis

 

암세포 따위가 옮겨다니는 일이다. 전이 능력이 없는 종양을 양성 종양이라고 하여 전이 능력의 존재 여부는 암과 양성 종양을 구분하는 기준이 된다.

 

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EC%9D%B4_(%EC%9D%98%ED%95%99)

 

 

 

primary tumor은 실제로 암이 발생한 위치의 종양을 말한다. 사전상으로 한국어로 '원발성 종양' 로 불리는 것 같다.

암에 의한 죽음은 대부분 Primary tumor보다 metastasis가 사망의 주요한 원인이 된다. (약 90%)

 

전이는 Primary tumor에서 떨어져 나와, 순환계와 림프계로 들어간 후 면역공격을 회피하고 모세혈관에서 빠져나가면 결국 이차적인 장기로 침투하여 증식하게 된다.

 

Schroeder, Avi, et al. "Treating metastatic cancer with nanotechnology." Nature Reviews Cancer 12.1 (2012): 39-50.

 

 

 

 

 

EMT - 상피간엽이행 (Epithelial to Mesenchymal Transition)

 

EMT는 은 상피줄기세포 혹은 분화된 상피세포들이 somatic mutation을 축적하면서 간엽세포의 특성을 지닌 종양세포로 변형된다는 '이론' 이다.

 

 

각 암세포들이 Mesenchymal (간엽세포)의 특성을 가지게 되어 Primary tumor에서 벗어나 혈관으로 벗어나는 것을 기반으로 암의 전이를 설명한다.

 

Microarray, Sequencing 등의 다양한 메소드를 이용하여 Human gene - EMT와 관련된 연구들이 많이 있다.

 

dbEMT 라는 데이터베이스는 EMT와 관련된 유전자들을 제공한다. http://dbemt.bioinfo-minzhao.org/ 

Zhao, Min, et al. "dbEMT: an epithelial-mesenchymal transition associated gene resource." Scientific reports 5 (2015).

 

데이터를 받아보면 EMT와 관련된 유전자는 377개가 있다.

 

목록은 다음과 같다.

 

 

EMT related genes from dbEMT

CDH2	ZBTB33	HDAC6	CD24	DNAJB6	OCLN	MET	MGAT3	MMP2
CDH13	CDKN1B	CDKN2A	NDRG1	YAP1	CDX2	MMP13	MMP14	MSN
TAB1	FBLN5	TXNIP	PDPN	POSTN	LEFTY1	MUC2	MUC4	MYC
KHDRBS1	HPSE	PKP3	KLF8	TWIST2	CLU	NFIC	NFKB1	NOTCH1
COL8A1	COL8A2	KLF6	CLDN4	PARP1	MAPK14	DDR2	PRDX1	PAK1
CSK	CSNK2B	VCAN	CTBP1	CTGF	CTNNB1	LEF1	PDE4A	LIMA1
CTNND1	GLIPR2	CMTM8	CTSZ	CUX1	DAB2	PLAUR	POU5F1	PPARG
DAPK1	DDX5	DLX4	AGER	JAG1	HBEGF	SEMA4C	MIR429	PRKCA
ECT2	EDN1	EDNRA	EGF	EGFR	EGR1	PAG1	ERBB2IP	MAPK1
ELF5	ENG	EPAS1	EPO	ERBB2	AKT1	MAP2K1	PARD3	PRSS8
ERF	ESR1	ETV4	EZH2	VWCE	FGF1	CTNNBIP1	TBX20	CAMK1D
FGF2	FGFR1	FGFR2	FHL2	PHLDA1	SNW1	PTK2	MKL2	MTA3
FOXC1	FOXM1	PLXND1	FLT1	BOP1	FN1	PTPN14	PTPRZ1	CXCL16
NCSTN	SCRIB	MTOR	FSCN2	SLC39A6	LETMD1	RDX	BCL2L1	RGS3
WWTR1	GATA3	GREM1	AMHR2	LYPD3	GLRX	SDC1	SDC2	CXCL12
LAMA1	C13orf15	ANPEP	GRIN1	CD274	GSK3A	SIM2	SIX1	BMP2
GSK3B	GSN	ANXA1	HAS2	HDGF	HGF	SNAI1	FSCN1	SON
HIF1A	HMGB1	HMGB3	HMOX1	FOXA1	HNF4A	SPRR2A	SRC	SRF
HOXA10	HOXB7	HOXB9	HPGD	HRAS	BIRC2	STAT5A	STAT5B	AURKA
HSPA4	HSPB1	HSPB2	HSP90AA1	TNC	ID1	TBX2	TCF4	TBX3
ID2	IDH1	IDH2	IGF1R	IGFBP3	CYR61	TCF21	TDGF1	TEAD1
IL1B	IL6R	IL18	ILK	ITGA6	AR	TGFB1I1	TGFB2	TGFB3
ITGA5	ITGB1	ITGB3	ITGB4	JAG2	JAK2	THBD	TIAM1	TIMP1
KCNH1	KIT	KRAS	RHOA	KRT19	L1CAM	TRPS1	TWIST1	VDR
LAMA5	LCN2	LEP	LIMS1	LOX	LOXL2	VSNL1	VTN	WNT1
LRP6	MIR124-1	MIR137	MIR149	MIR15B	MIR193A	YY1	YWHAZ	ZNF217
MIR194-1	MIR200A	MIR200B	MIR200C	MIR205	MIR21	ELL3	FOSL1	HMGA2
MIR221	MIR222	MIR23A	MIR30A	MIR33A	MIR34A	SEMA7A	GEMIN2	CAV1
MIR34C	MIR9-1	EPCAM	SMAD2	SMAD3	SMAD4	EIF3I	CBR1	NRP2
SMAD7	SMAD9	MCAM	MDK	MAP3K3	MAP3K4	WNT3A	ACVR1	HS6ST2
NOTCH2	YBX1	ROR2	MMP3	MMP7	MMP9	LATS1	MARVELD3	MTDH
PAX2	GMNN	PCMT1	MST1R	MSX2	MUC1	ZFYVE9	MUC16	FOXQ1
PDGFB	PIK3CA	PIN1	MYCN	ATM	NF1	SEMA3E	ZEB2	GAB2
RNF111	GIPC2	ESRP1	SFTPC	SHH	BMI1	TNF	TP53	TP73
AXL	PRKCE	KDM3A	BMP4	BMP7	SNAI2	VEGFA	EZR	VIM
MAPK3	MAPK7	MAPK8	SOX9	SP1	SPP1	WNT5A	WNT6	WT1
KLK6	EIF5A2	TMPRSS4	BRAF	ST14	STAT3	ZYX	CXCR4	ESRP2
PTEN	PTGS2	PTHLH	STK11	ADAM17	MAP3K7	AXIN1	AXIN2	LOXL3
MKL1	PTN	EPB41L5	TCF3	TCF7	ZEB1	TP63	RUNX3	NUMB
RAC1	RAF1	BCL2	TFCP2	TGFA	TGFB1	WISP3	WISP2	PROM1
ROCK1	S100A4	CXCL5	TGFBR1	TGFBR3	TGM2	TM4SF5	CLDN1	MTA1
NOG	KLF4	KL	ROCK2	MAGED1	CD44	HS3ST3B1	CDH1

  

dbEMT 데이터베이스에서 알려주고 있는 377가지의 EMT 관련 gene 이다.

 

이 데이터베이스는 literature들을 모아 정리한 결과이며, 각 유전자들과 EMT의 연관성에 관한 자세한 논문은 dbEMT 데이터 포털에서 확인할 수 있다.

EMT를 지지하는 논문으로는 대표적으로 2010년도에 Nature에 실린 논문이 있다.

Carro, Maria Stella, et al. "The transcriptional network for mesenchymal transformation of brain tumours." Nature 463.7279 (2010): 318-325.

 

이 포스팅을 쓰는 시점으로 600회가 인용된 유명한 논문이다.

 

두 유전자의 이소성 동시발현(ectopic coexpression)이 신경아교종의 EMT를 촉진시킨다는 결론을 가지고 있는 논문이다.

 

 

 

 

 

EMT 이론은 논란이 많다. 병리학 검사에서는 EMT가 잘 나타나지 않기 때문이다.

- Tarin, David. "Cell and tissue interactions in carcinogenesis and metastasis and their clinical significance." Seminars in cancer biology. Vol. 21. No. 2. Academic Press, 2011.

- Hart, Ian R. "New evidence for tumour embolism as a mode of metastasis." The Journal of pathology 219.3 (2009)

- Garber, Ken. "Epithelial-to-mesenchymal transition is important to metastasis, but questions remain." Journal of the National Cancer Institute 100.4 (2008)

 

 

EMT가 발생한 이후, 간엽상피세포의 능력을 가진 cancer cell이 순환계와 림프계에 들어간 후 면역공격을 회피하여 모세혈관에 빠져나가는 것에 성공한 후, 다른 이차적인 조직에 붙어 secondary tumor가 되기 위해서는 다시 상피세포의 특성으로 변해야 한다. 이를 MET (Mesenchymal-epithelial transition)이라고 한다.

 

단순히 MET를 EMT의 반대 과정이라고 생각해도 무방하다.

 

 

somatic mutation에 의해 간엽세포의 성질을 갖게된 cancer cell이 어떻게 다시 epithelial 세포의 특성을 갖게 되는지에 대해 제대로 된 설명을 가진 논문은 없다.

 

따라서 EMT/MET 가설은 아직 미흡한 이론이다.

 

 

 

 

 

- 본 글은 Cancer as a Metabolic Disease를 기반으로, 다른 정보들과 엮어서 재구성한 글입니다.