Affymetrix 마이크로어레이를 사용하여 여러 종의 종양 조직에서 암 관련 업레귤레이션 유전자(cancer upregulated gene, CUG)2의 mRNA 수준이 증가되어 있음이 검출되었다. CUG2 유전자의 종양유발(oncogenic) 능력 또한 추가로 보고된 바 있다. 그러나 CUG2의 과발현이 암 줄기세포(CSC)와 유사한 표현형을 촉진하는 기전은 아직 알려져 있지 않다. 최근의 연구에서 피루브산 키나아제 근육형 2(pyruvate kinase muscle 2, PKM2)가 위암, 폐암 및 자궁경부암 환자의 임상 조직에서 과발현된다고 보고됨에 따라, 우리는 PKM2가 CUG2 과발현으로 유발되는 CSC 유사 표현형에서 중요한 역할을 할 수 있을 것이라는 가설을 세웠다. 본 연구에서 CUG2 과발현 폐암 세포 A549 및 불멸화 기관지 상피세포 BEAS-2B에서 PKM2 단백질 수준과 PKM2의 핵 내 전이가 대조군 세포에 비해 증가함을 확인하였다. 또한 CUG2 과발현 세포에서 c-Myc, CyclinD1 및 PKM2의 발현 수준이 대조군 세포에 비해 증가하였다. 더 나아가 EGFR 및 ERK 억제제뿐만 아니라 Yap1 및 NEK2 발현의 억제는 PKM2 단백질 수준을 감소시켰다. 흥미롭게도 β-catenin 발현의 억제는 PKM2 단백질 수준을 감소시키지 못했다. 또한 siRNA를 이용해 PKM2 발현을 감소시키면 빠른 상처 치유, 공격적인 트랜스웰 이동 및 구형(sphere) 형성의 크기/개수 증가와 같은 CSC 유사 표현형이 저해되었다. 핵으로 이동할 수 없는 세포에 돌연변이 S37A PKM2-그린 형광단백질(GFP)을 도입한 경우에는 CSC 유사 표현형이 나타나지 않았으나, 야생형 PKM2의 강제 발현은 이러한 표현형을 촉진하였다. 종합하면, 핵 내 PKM2의 발현 증가가 co-activator로서 c-Myc 및 CyclinD1을 상향조절함으로써 CUG2에 의해 유도된 CSC 유사 표현형에 기여한다. [BMB Reports 2022;55(2): 98-103].

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