Etretinate가 실험적으로 유발된 생쥐 피부 유두종에 미치는 영향

Abstract

[한글]

종양은 세포증식과 apoptosis 사이의 불균형으로 인한 조직내 항상성 조절불능의 결과로 볼 수 있다. 최근까지도 종양형성에 대한 연구는 c-myc 및 bcl-2 단백 등을 위주로 한 세포증식 조절 연구에 집중되어 왔으며 역증식조절 기능에 대한 연구는 미흡한 상태이다. Apoptosis는 역증식조절 역할을 하는 중요 인자로서 인체에서 어떻게 세포 수가 유지되며 평형상태의 어떤 변화가 종양발생에 기여하는 가를 이해하는데 있어 중요할 뿐만 아니라 암치료에도 중요한 의미를 갖는다. 암의 예방과 치료에 대한 관심과 연구가 증대되면서 종양의 성장과 분화에 영향을 주는 여러 인자들이 알려져 있다. Retinoic acid(RA)는 상피세포의 성장, 분화, 태아발생의 조절에 중요한 생물학적 영향이 있는 비타민 A유도체로서 피부, 유방, 방광 등의 상피암종에 대해 항종양효과가 있어 암의 예방과 치료에서 관심을 끌고 있다. RA의 항종양효과에 대해서는 여러 기전이 제시되고 있다. 즉 RA가 세포의 증식과 분화를 조정함으로써 항종양작용을 나타낸다는 보고가 있으며, 최근 apoptosis에 대한 관심이 증가되면서 RA가 세포증식과 분화에 관여할 뿐만 아니라 apoptosis를 유도함으로써 항종양효과를 일으킨다는 보고들이 있다. 또한 표피종양에 있어서는 RA가 표피내 랑게르한스세포 수의 감소를 저지하여 종양에 대한 면역반응을 지속시켜 종양촉진을 억제할 가능성이 있다. 더우기 RA의 항종양작용이 apoptosis와 관련이 있다면 유발된 종양의 퇴화시 초래되는 형태학적 소견, 세포증식력 그리고 랑게르한스세포의 변화와 이들 상호간의 관련을 알아보는 것이 중요하다고 생각된다.

본 연구에서는 2'-(4-nitrophenory)oxirane과 12-0-tetradecanoylphorbol-13-acetate를 생쥐피부에 도포하여 유두종을 유발시킨 후 합성 RA의 일종인 etretinate를 투여하여 유두종의 크기 및 조직학적 변화를 관찰하고, bromodeokyuridine(BrdU) 표지지수와 apoptosis 표지지수를 측정하여 etretinate가 세포증식 조절에 어떤 영향을 주는지를 알아보고, 랑게르한스세포 수를 측정하여 etretinate가 표피내 면역세포에 미치는 영향을 관찰함으로써, RA투여에 의한 실철적인 종양억제가 유두종 세포의 증식력과 apoptosis, 그리고 랑게르한스세포의 수적 변화와 어떤 관계가 있는지 형태학적 관점에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

유두종의 크기 변화를 보면 유두종 유발군에서는 총 35개 종양 중 9개(25.7%)에서 크기가 감소하였으나 유두종유발 후 etretinate 투여군에서는 총 22개 중 18개(81.8%)에서 크기가 감소하였다. 각 군 전체로 보면 유두종 유발군에서는 18.7%의 크기 증가를 보인 반면 유두종 유발후 elretinate 투여군은 41.3%의 감소를 보여 etretinate가 유두종의 성장을 억제함을 알수 있었다. 조직학적으로는 종양유발후 etretinate를 투여한 군에서 과각화중이 좀 더 빈번하였을 뿐 유두종 유발군과 유두종 유발후 etretinate 투여군 사이에 특별한 조직학적 차이는 관찰되지 않았다. 각 군 전체적으로 보면, apoptosis 표지지수와 랑게르한스세포 수는 eeetinate를 투여한군에서 높았으나(p<0.05) BrdU 표지지수는 etretinate를 투여하지 않은 종양에서 더 높았다 (p<0.05). 그러나 종양크기 감소 유무에 따라 비교해 보면, apoptosis 표지지수는 etretinate 투여후 종양크기가 감소하지 않은 경우에 비해 종양크기가 감소한 경우 통계학적으로 의의있게 높았으며(p<0.05), BrdU 표지지수는 etretinate 투여후 종양크기가 감소한 경우에 비해 크기가 감소하지 않은 경우 의의있게 더 높았다(p<0.75). 랑게르한스세포 수는 종양의 크기가 감소한 경우에 더 높았으나(p<0.05) etretinate 투여 유무에 따른 비교시에는 통계학적으로 의의있는 차이가 없었다(p>0.05).

이상의 결과로 보아 etretinate는 피부유두종의 성장을 억제하며 이는 etretinate에 의한apoptosis촉진과 세포증식 억제에 기인되는 것으로 생각된다. 종양 퇴화시 랑게르한스세포 수의 증가는 etretinate와는 직접적인 관련이 적은 것으로 생각된다

[영문]

Neoplasia can be defined as deregulated tissue homeostasis caused by an imbalance between proliferation apoptosis. Until recently, studies on oncogenesis have focused In the regulation cell proliferation Negative growth control, including programmed cell death and growth arrests has an important significance in the maintenance of appropriate cell numbers and alterations in equivalence between cell proliferation and apoptosis which may contribute to malignant transformation As many studies on the prevention and treatment of cancer drew attention, many factors

that affect growth and differentiation of tumor cells have been discovered Retinoic acid (RA) is a derivative of vitamin A, essential for the maintenance of epithelial tissue. RA induces cell differentiation inhibits cell proliferation, and controls

fatal development. RA possesses properties known to contribute potentially to cancer chemopeventive and chemotherapeutic effects against epithelial cancers of the skin, breast, urinary bladder and other organs. There have been many studies on the mechanism by which RA inhibits tumor growth. Bollag and Holdener (1992) reported that RA inhibits tumor growth by modulating cell proliferation and differentiation. Recently it is reported that RA inhibits tumor growth by inducing apoptosis. Halliday et al. (1992) proposed that in experimentally induced epidermal tumors, RA interferes tumor promotion by preventing Langerhans cell depletion which is caused by topical application of chemical carcinogens. Therefore morphological changes in regressing turners resulting from RA administration including apoptosis

may have close relations with cell proliferative activity and the number of Langerhans cells.

The present study is aimed toward the investigation of the effects of etretinate on 2'-(4-nitrophenoxy)oxirane-induced mouse skin papillomas with respect to the tumor response to elretinate, histological changes, cell proliferative activity and apoptosis, and also if etretinate has an effect on the number of Langerhans cells, to oompare it with the changes of cell proliferative activity and apoptosis. Female ICR mice, weighing about 20∼ 30 gm were divided into normal control, papilloma induction, and papilloma induction plus etretinate administration groups. Etretinate was orally administrated to the papillma induction plus etretinate administration group through a nasogastric tube. The size of papillomas was measured on the first and the 8th days of etretinate adminstration and the day after the last etretinate administration. Hematoxylin-eosin stain for general histologic changes, bromodeoxyuridine (Brdll) immunostaining for cells in S-phase, apoptotic detection using nick end-labeling method, and I-A**d antigen immunostaining for Langerhans cells were performed.

The results are as follows;

1. Inhibition of papilloma growth by etretinate was more frequent and more marked in the group with etretinate administration. The percent decrease of tumor size was 41.3 in the papilloma induction plus etretinate administration group while that in the papilloma induction group was -18.7.

2. Apoptotic index and the number of Langerhans cells were higher in the group with etretinate administration (p<0.O5), but BrdU labeling index was higher in the group without etretinate (p<0.05).

3. Apoptotic index was significantly higher (p<0.05) but BrdU labeling index was significantly lower (p<0.05) in papillomas that were decreased in size after etretinate administration as compared to those with size decrease without etretinate.

4. The number of Langerhans cells was higher in papillomas that were decreased in size (p<0.05), but there was no significant difference between those with etretinate treatment and those without etretinate (p>0.05).

Based on these results, it is concluded that etretinate inhibits papilloma growth by inducing apoptosis and controlling cell poliferation, but increase in the number of Langerhans cells in recessing papillomas seems to have no direct relation with etretinate.