Functional studies on the role of E6AP in hepatic stellate cell activation

Abstract

간은 체 내 다양한 기능을 담당하는 주요 기관으로, 기능이 저하되면 여러 임상적 문제가 발생한다. 과도한 알코올 섭취, 간염바이러스 및 유전 질환 등 다양한 원인에 의한 간세포의 손상은 염증 반응을 유도하며, 이의 만성적 진행은 휴지상태(quiescent state)로 존재하는 간성상세포를 활성화(activated state)하여 콜라겐과 같은 세포외 기질 (ECM)을 과도하게 축적함으로 간섬유화, 간경변증을 유발하며 이는 간 기능 부전에 이르게 한다. 이러한 간섬유화 발병 및 진행 과정 중 간성상세포의 활성화는 중요한 단계로 알려져 있다. 최근 간섬유화 발병 과정에서 ubiquitination-proteasome의 역할에 대한 연구가 진행되고 있다. E3 ubiquitin ligase는 불필요한 단백질에 유비퀴틴이라는 작은 단백질을 결합시킴으로써 특이적으로 단백질 분해를 촉진하는 유비퀴틴화 효소로, 세포의 스트레스 반응 뿐만 아니라 세포 성장 조절에 대해서도 연구되어 왔으며 간성상세포 활성화 과정을 조절한다고 알려져 있다. 본 연구에서는‘간성상세포 활성화 과정에서 E3 ubiquitin ligase 중 E6AP (E6-associated protein)의 발현 변화 및 역할’에 관해 탐구하였다. 현재까지, E6AP가 TGF-β (transforming growth factor-β) 신호 전달과 간 섬유화에 미치는 영향에 대해서는 전혀 연구된 바 없다. 먼저, E6AP의 발현 정도를 비교해 보았을 때, 실질세포인 간세포에 비해 간성상세포에서 더 많이 발현되어 있음을 관찰하였다. 간섬유화를 유도하는 CCl4를 투여한 mouse로부터 분리한 간성상세포 또는 TGF-β를 처리한 LX-2 세포에서 E6AP의 발현이 상향 조절되어 있음을 확인하였다. TGF-β에 의한 E6AP의 상향 조절이 전사적 활성화 또는 단백질 안정화에 의해 조절되지 않으며, 이를 통해 E6AP의 발현이 다른 전사이후 단계 메커니즘에 의해 조절될 것이라 추정하였다. 이를 검증하기 위하여 본 연구자는 TargetScan 7.1 알고리즘을 이용하여 E6AP를 타겟팅하는 마이크로RNA 후보들을 도출하였다. 후보 마이크로RNA 중 miR-302c의 발현이 TGF-β가 처리된 LX-2 세포 또는 활성화된 간성상세포에서 특이적으로 감소하였다. 또한, 실제로 miR-302c가 E6AP의 합성을 저해함을 miR-302c 저해제와 유사체를 사용하여 각각 증명하였다. 이와 더불어, E6AP 과발현은 LX-2 세포에서 TGF-β에 의해 유도된 PAI-1의 발현을 억제하였다. 그러나 이러한 반응은 Smad 신호 전달 경로에 비의존적이었으며, E6AP가 TGF-β 매개 mitogen-activated protein kinase (MAPKs) 인산화 및 AP-1 활성화를 억제하여 섬유화 유전자 발현을 조절함을 관찰하였다. 이와 더불어 E6AP에 의한 AP-1 저해효과는 c-Jun과 c-Fos가 매개됨을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 간성상세포에서 miR-302c의 감소에 의한 E6AP 상향 조절이 TGF-β에 의해 유도된 MAPK/AP-1 신호 전달 경로의 억제를 통해 간성상세포의 활성화를 억제함을 새롭게 규명하였다. 본 연구 결과는 간성상세포를 조절하는 신규 분자인 E6AP 및 이와 연관된 조절 분자들이 간섬유화 예방 및 치료 표적으로 활용될 수 있음을 제시한다.