사람 정상 코점막 상피세포와 상악동암종 세포주에서 nonsteroidal anti-inflammatory drug-activated gene (NAG-1)의 조절과 세포고사 유도의 차이

Abstract

[한글]비스테로이드성 소염제의 항암작용은 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 억제에 의해 일어나는 것이 주작용으로 알려져 있으나, 최근 비스테로이드성 소염제에 의해 유도되어 COX-2와 무관하게 작용하는 nonsteroidal anti-inflammatory drug-activated gene (NAG-1)이 밝혀졌다. 이상적인 암억제제로 정상 세포에는 영향을 미치지 않고 가능하면 암종에만 효과적인 약물이 임상적으로 유용하다. 그러나 비스테로이드성 소염제가 상악동암에 효과가 있는지 여부와 사람 정상 코점막에 어떤 영향을 주는 가에 대해서는 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구의 목적으로 사람 상악동암종 세포주에서 비스테로이드성 소염제에 의해 NAG-1이 유도되는 가를 보고 유도된 NAG-1에 의해 세포고사가 일어나는 지를 알아보며, 정상 코점막 상피세포에서 비스테로이드성 소염제에 의해 세포고사가 일어나는 가를 보고자 하였다. 그리고 비스테로이드성 소염제를 상악동암종 세포주가 이종이식된 백서에 투여하여 상악동암종의 억제 여부를 알아보아, 비스테로이드성 소염제가 상악동암종에 대해 암예방제로 임상적으로 사용 가능한 가를 알아보고자 하였다.상악동암 세포주(AMC-HN5 세포주)에 비스테로이드성 소염제를 투여한 결과 indomethacin, diclofenac, aceclofenac, sulindac sulfide 순으로 NAG-1을 유도하였으며, 이중 indomethacin은 시간과 농도에 의존하여 NAG-1을 유도하였다. Flow cytometry 상 NAG-1에 의해 유의하게 세포고사가 유도되었으며, 세포고사는 indomethacin 투여 시간과 농도 의존성으로 유도되었다. NAG-1 과발현 초파리세포에서 얻은 NAG-1 conditioned medium (NCM)에 의해 세포고사가 유도되어, 세포고사가 NAG-1에 의한 것임을 알 수 있었다. 사람 정상 코점막 상피세포에서는 비스테로이드성 소염제에 의해 NAG-1이 유도되지 않았고 세포고사도 유도되지 않았으며, NCM에 의해서도 세포고사가 유도되지 않았다. 백서에 AMC-HN5 세포주를 이종이식한 다음 indomethacin을 2 mg/kg/day의 용량으로 음용시켜 종양의 크기를 비교한 결과 indomethacin을 투여하지 않은 대조군과 비해 투여 4주째부터 유의하게 종양의 형성을 억제하였다.결론적으로, 비스테로이드성 소염제인 indomethacin은 상악동암종 세포주에서 NAG-1을 유도하여 항암효과와 항종양효과를 보이며 정상 코점막세포에 영향을 주지 않아 안전하고 유용한 암억제제로서의 가능성을 보인다 하겠다.

[영문]A major effort on chemoprevention has been devoted by the medical community to determine the feasibility of using nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) through the inhibition of the cyclooxygenase-2 (COX-2). Recently this anti-cancer effect of COX-2 was noted in COX-2-devoid cells and nonsteroidal anti-inflammatory drug-activated gene (NAG-1) is found as one of genes which is induced by NSAIDs and has proapoptotic and anti-tumorigenic activities. However, it has not been determined whether NSAIDs has an anti-cancer effect on sinonasal cancer. Therefore, the purpose of this study was to investigate whether NSAIDs induce apoptosis in sinonasal cancer cells and, if so, whether NAG-1 induced by NSAIDs is directly linked to this apoptosis. Also, the effect of NSAIDs on normal human nasal epithelial cells was examined to check their safety. Finally, the in vivo anti-tumorigenic activity of NSAID on mice was investigated to use the NSAID as a possible chemopreventive agent. AMC-HN5 human sinonasal carcinoma cell line was used. NAG-1 expression was increased by indomethacin, diclofenac, aceclofenac and sulindac sulfide, in the order of NAG-1 induction. Indomethacin was the most effective NAG-1 inducer. Incubation with indomethacin induced NAG-1 in a time- and dose-dependent manner. The expression of NAG-1 was observed in advance of the induction of apoptosis. Conditioned medium from NAG-1- overexpressing Drosophila cells inhibited the growth of sinonasal cancer cells and induced apoptosis. However, in normal human nasal epithelial cells, NSAIDs and coditioned medium from NAG-1-overexpressing Drosophila cells couldn't induce apoptosis and NAG-1. Xenograft tumors of AMC-HN5 cells in indomethacin-treated nude mice showed reduced volume from 4th week after breeding compared with that in the control mice. In conclusion, indomethacin showed the anti-cancer and anti-tumorigenic effect in sinonasal cancer cells by inducing NAG-1 and can be considered as a effective and safe chemopreventive agent against sinonasal cancer.