Pancreatic cancer is characterized by early metastatic spread, but the process of tumor cell dissemination is largely unknown. Here, we show that the soluble protein pancreatic adenocarcinoma upregulated factor (PAUF) plays an important role in the metastasis and progression of the disease. Variations in the level of PAUF, either by overexpression or knockdown, resulted in altered migration, invasion, proliferation and adhesion capacity of pancreatic cancer cells. Moreover, depletion of PAUF in metastatic cells dramatically abrogated the spread of the cells to distant organs in an orthotopic xenograft mouse model. We developed human anti-PAUF monoclonal antibody (8F3), which showed an inhibitory effect on metastasis of pancreatic cancer cells in both in vitro and in vivo. PAUF elicited the activation of the ERK, JNK and AKT intracellular signaling cascades and consequently their downstream transcription factors in an autocrine manner. Genome-wide expression analysis revealed that CXCR4 expression was induced by PAUF overexpression but was repressed by PAUF knockdown. The PAUF-mediated increase in cancer cell motility was attenuated by the CXCR4 inhibitor AMD3100 or by anti-CXCR4 antibody. Furthermore, immunohistochemical analysis of pancreatic tumor tissues clearly showed a significant positive correlation between PAUF and CXCR4 expression. Collectively, these findings indicate that PAUF enhances the metastatic potential of pancreatic cancer cells, at least in part, by upregulating CXCR4 expression and suggest that anti-PAUF monoclonal antibody treatment could be used for therapeutic application for pancreatic cancer.
췌장암은 조기에 전이가 일어나는 경우가 많아 5년 생존율이 5% 이하로 예후가 매우 나쁜 암이나 이러한 조기 전이의 기작에 대하여서는 거의 밝혀진 바가 없다. 본 실험에서 pancreatic adenocarcinoma upregulated factor (PAUF) 단백질이 췌장암의 진행과 전이에 중요한 역할을 하는 것을 밝혔다. 구체적으로 PAUF 단백질을 과발현 또는 발현억제를 하였을 때 췌장암 세포의 이동, 침윤, 성장 그리고 부착능력이 변화되는 것을 확인하였다. 또한 PAUF의 발현억제가 췌장암 세포의 전이능력을 확연히 저하시킴을 종양동소이식 생쥐모델에서 나타났다. 이에 PAUF 단백질 특이적인 단클론항체를 개발, 이 항체가 췌장암 전이 억제 효능이 있음을 세포 및 동물실험을 통하여 증명하였다. PAUF 단백질은 자가분비형태로 ERK, JNK 그리고 AKT 단백질의 활성을 유도하며, 그 결과 전사인자들이 활성화 된다. 마이크로어레이 방법을 이용한 광범위 유전체 관련성 분석에서 CXCR4 단백질의 발현이 PAUF의 과발현 시 증가하고, 발현 억제 시 감소함이 관찰되었다. 또한 CXCR4 특이적 저해제인 AMD3100나 CXCR4의 중화항체는 PAUF에 의해 증가된 췌장암 세포주의 이동, 침윤능력을 억제시키는 것도 증명하였다. 더욱이 췌장암 환자의 조직에서는 PAUF와 CXCR4 단백질이 정상관 관계를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 종합하면, 본 연구에서 첫째, PAUF 단백질이 췌장암의 전이 능력을 증가시키며 이는 부분적으로 CXCR4의 발현증가를 통해서 일어나는 현상임을 증명하였고, 둘째, PAUF 특이적 단클론항체가 췌장암의 치료에 적용될 수 있는 가능성을 제시하였다.
