두경부 종양에서 암 줄기세포 유전자 바이오마커(cancer stem cell gene signature)와 예후와의 연관성

• 영문명: Association between cancer stem cell gene signature and prognosis in head and neck squamous cell carcinoma
• 발행기관: 경희대학교 학술단체협의회
• 저자명: 김수일
• 간행물 정보: 『고황논집』제70집, 31~56쪽, 전체 26쪽
• 주제분류: 복합학 > 학제간연구
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.06.30

국문 초록

현재까지 두경부 종양에서 다양한 암 줄기세포 바이오마커 (cancer stem cell; CSC biomarker)와 이를 암호화하는 유전자들이 인식되어 평가되어 왔다. 그러나, 두경부 종양에서 이들의 유효성에 대해서는 아직까지 의문이 제기되고 있으며, 특히 암 줄기세포 바이오마커를 암호화하는 유전자들의 경우에는 명확히 확인되지 않은 채 남아있다. 이 연구에서, 우리는 공개적으로 이용 가능한 다섯 개의 두경부 종양코호트를 이용하여 두경부 종양에서 암 줄기세포 유전자 바이오마커(CSC gene signature)의 임상적 중요성을 검증하고자 하였다. 두경부 종양 환자의 예후를 예측하기 위해서, 우리는 TCGA 코호트를 이용해서 4개의 암 줄기세포 유전자 –CD44, MET, ALDH1A1, BMI1 – 중 최소 1개의 유전자와 mRNA 발현량에서 상관관계를 보여주는 CSC gene signature를 발견하였다. TCGA 코호트 내의 환자들은 CSC gene signature를 이용하여 CSC gene 관련 고위험군 (CSC gene-associated high risk; CSC-HR, n=285)과 CSC gene 관련 저위험군 (CSC gene-associated low risk; CSC-LR, n=281)으로 분류되었다. 5년 전체 생존율과 재발없는 생존율이 통계적으로 유의하게 CSC-LR 보다 CSC-HR 에서 더 낮게 관찰되었다 (p=0.04, 0.02). CSC gene signature의 임상적 중요성은 다른 4개의 공개적 코호트를 이용하여 검증되었다. 콕스 위험 비율 분석 (Cox proportional hazards models) 결과 CSC gene signature는 두경부 종양 환자 예후의 독립적 예측 인자로 관찰되었다. 게다가, CSC gene signature 는 두경부 환자의 방사선 치료에 대한 반응성, 그리고 HPV (-) 두경부 종양 환자의 예후와도 관련이 있었다. 결론적으로, CSC gene signature는 두경부 종양 환자의 예후와 관련되며, 각 환자의 개별적인 치료 접근 계획을 세우는 데에 도움을 줄 것으로 생각된다.

영문 초록

Various cancer stem cell (CSC) biomarker and encoding genes in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) have been identified and evaluated. However, validity of those in prognosis of HNSCC has been questioned and remains to be ascertained. In this study, we examined the clinical significance of CSC biomarker genes in HNSCC using five publicly available HNSCC cohorts. To predict prognosis of patients with HNSCC, we developed CSC gene signatures whose mRNA expression was correlated with at least one of 4 CSC genes –CD44, MET, ALDH1A1, BMI1. Patients with TCGA HNSCC cohort were classified into CSC gene-associated high risk (CSC-HR; n=285) and CSC gene-associated low risk (CSC-LR; n=281) subgroups. The five-year overall survival and recurrence-free survival rates were significantly lower in the CSC-HR subgroup than in the CSC-LR subgroup (p=0.04 and 0.02, respectively). The clinical significance of CSC gene signature was validated using four independent cohorts. Cox proportional hazards models showed that the CSC gene signature was an independent prognostic factor for HNSCC patients. In addition, CSC gene signature was associated with the prognosis of HNSCC patients who have received radiotherapy, or those with HPV (-) status. In conclusion, the CSC gene signature was associated with prognosis of HNSCC patients and may help personalized treatments for HNSCC patients.

목차

1. Introduction

2. Materials and Methods

3. Results

4. Discussion

5. Conclusion

References

키워드

두경부 종양 암 줄기세포 유전자 바이오마커 전체 생존율 재발없는 생존율 head and neck squamous cell carcinoma cancer stem cell gene signature overall survival recurrence-free survival