배경 및 목적: 삼중음성 유방암(triple-negative breast cancer, TNBC)은 유방암 중에서도 가장 치료가 까다로운 특수 아형으로, 전이가 쉽고 환자 예후가 좋지 않다. tRNA 유래 조각(tRNA-derived fragment, tRF)은 신종 비암호화 소형 RNA 분자의 일종으로, 다양한 병리생리학적 과정에 관여한다. 이전 연구에서는 tRF 및 tiRNA 고처리량 시퀀싱 기술을 통해 TNBC 조직에서 종양억제 tiRNA-Met를 선별하였다. 본 연구는 TNBC 성장 및 전이에 있어서 tiRNA-Met의 역할과 기전을 심층적으로 탐구하는 것을 목적으로 한다. 방법: RNA Pull-Down, 액체 크로마토그래피-질량 분석(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS), RNA 면역침강(RNA immunoprecipitation, RIP) 기법을 이용해 tiRNA-Met에 특이적으로 결합하는 단백질을 선별 및 확인하였다. 세포 면역형광 실험을 통해 tiRNA-Met와 특이적 결합 단백질 HNRNPF의 공위치 현황을 확인하였으며, 실시간 정량 역전사 중합효소 연쇄반응(real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction, qRT-PCR)과 웨스턴 블롯(Western blot)을 통해 tiRNA-Met가 HNRNPF mRNA 발현 및 단백질 수준에 미치는 영향을 검증하였다. 전사체 시퀀싱(RNA sequencing, RNA-seq)을 활용해 tiRNA-Met 과발현이 MDA-MB-231 세포의 전사체에 미치는 영향을 분석하였고, tiRNA-Met가 조절하는 신호 전달 경로와 표적 유전자를 탐색하였다; qRT-PCR로 표적 유전자 NECAB1의 전사 수준을 검증하였고; HNRNPF 발현을 저해해 NECAB1 발현에 미치는 영향을 평가하였다. 암 유전체 지도(The Cancer Genome Atlas, TCGA) 및 GEPIA 데이터베이스를 이용해 TNBC 조직에서 HNRNPF와 NECAB1의 mRNA 발현 수준을 분석하였으며, UALCAN 데이터베이스로 HNRNPF 단백질 수준을 분석하였다; Kaplan-Meier Plotter 데이터베이스를 기반으로 NECAB1 유전자 및 HNRNPF에 대한 생존 분석을 수행하였다. 플라스미드 형질 도입법을 사용해 MDA-MB-231 및 BT-549 세포에서 NECAB1을 과발현 시켰고, 각각 세포 증식능과 침습능을 세포 수 측정 키트-8(cell counting kit-8, CCK-8) 실험과 Transwell 실험으로 평가하였다. tiRNA-Met 억제제를 이용해 tiRNA-Met 발현을 저해한 상태에서 NECAB1을 과발현하거나 HNRNPF를 억제하고, CCK-8 실험과 Transwell 실험으로 세포 증식능 및 침습능을 측정하였다. 결과: tiRNA-Met는 HNRNPF에 특이적으로 결합하며 주로 세포질에 위치한다; tiRNA-Met의 과발현 또는 저해는 HNRNPF mRNA 발현 및 단백질 수준에 영향을 미치지 않는다. tiRNA-Met 과발현과 HNRNPF 저해는 모두 NECAB1의 발현을 유의하게 촉진한다. TCGA, GEPIA 및 UALCAN 데이터베이스 분석 결과, 암 주변 조직과 비교해 TNBC 조직에서 HNRNPF mRNA 및 단백질 발현이 유의하게 증가하였고, NECAB1 발현은 유의하게 감소하였다(P<0.05). Kaplan-Meier Plotter 데이터 분석 결과, 환자의 생존 기간과 NECAB1 mRNA 발현 수준은 양의 상관관계(P<0.05)를 보였으며, HNRNPF 단백질 발현 수준은 음의 상관관계(P<0.05)를 보였다. 대조군 세포와 비교해 NECAB1 과발현 MDA-MB-231 및 BT-549 세포의 증식능과 침습능은 유의하게 감소했으며(P<0.05), tiRNA-Met 저해 상태에서 NECAB1 과발현 또는 HNRNPF 저해는 tiRNA-Met 저해로 인한 세포 증식 및 침습 증가를 역전시켰다. 결론: tiRNA-Met는 HNRNPF에 대한 표적 결합을 통해 NECAB1 발현을 증강시켜 TNBC 악성 진행을 억제한다.

삼중음성 유방암;tRNA 유래 조각;tiRNA-Met;HNRNPF;NECAB1