HSV-tk 유전자가 발현된 쥐 뇌종양 세포주 성장에 대한 GCV의 효과

Abstract

[한글]

암의 유전자 치료는 크게 interleukin-2와 같은 싸이토카인의 발현을 유도하여 종양에 대한 면역성을 높이거나 면역계 세포의 기능을 강화시키는 면역치료요법, 단순포진 바이러스의 thymidine kinase와 같은 유전자의 암세포 내로의 도입, antisense RNA를 이용한 암유전자 발현의 억제, wild type p53과 같은 종양 억제유전자의 도입 등이 있다. 이에 본 연구에서는 쥐 뇌종양 세포 주를 대상으로 단순포진 바이러스의 thymidine kinase 유전자가 발현될 수 있도록 재 조합된 retroviral 벡터로 형질 도입시킨 후, in vitro 에서 thymidine kinase 유전자의 발현여부에 따른 뇌종양 세포주의 ganciclovir에 대한 감수성 변화 여부를 관찰하여 암치료에 이용 가능성을 조사하고자 본 연구를 시행하였다.

이를 위하여, thymidine ki ass를 발현하는 재조합 retroviral vector plasmic를 만든 후, amphotropic 포장세포주인 PA317 세포에 형질 도입시켜 생성된 retrovirus 입자들을 이용하여 9L세포 주를 감염시킨 후 G-418 500 ㎍/ml농도 하에서 2주간 배양하여 thymidine kinase 유전자가 도입된 세포를 선택한 후, RT-PCR을 시행하여 thymidine kinase 발현을 확인한 다음, 각각 0, 0.1, 1.0, 10, 20 ㎍/ml 농도의 ganciclovir가 포함된 배지에서 72시간 배양 후 살아있는 세포를 MTT 법으로 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

Thymidine kinase 유전자가 형질 도입된 쥐 뇌종양 세포 주 1x10**4 씩을 각각 0, 0.1, 1.0, 10, 20 ㎍/ml 농도의 ganciclovir를 포함하는 96we11 배지에서 배양한 후, MTT법으로 살아있는 세포의 생존율을 측정한 결과 세포의 생존율은 103±3.5%, 68±1.5%, 54±2.6%, 17±1.5%, 13±1.2% 였으나, thymidine kinase 유전자가 형질 도입되지 않은 대조 군에서는 100±2.4%, 97±3.7%, 104±2.9%, 106±2.6%, 101±3.4% 였다

결론적으로 thymidine kinase 유전자가 형질 도입된 뇌종양 세포주는 대조 군에 비해 ganciclovir에 대한 예민도가 높았다. 이는 기존의 수술적치료법, 항암약물요법 및 방사선치 료법과 더불어 새로운 치료법으로 뇌종양의 유전자 치료에 이용 가능할 것으로 생각된다.

[영문]

Gene transfer with vectors derived from murine retroviruses is restricted to cells which are proliferating and synthesizing DNA at the time of infection. Accordingly, selective introduction of genes encoding for susceptibility to otherwise nontoxic drugs(suicide genes) into proliferating tumor may be used to treat cancer. We investigated the efficacy of in vitro transduction of gliosarcoma cell with the herpes simplex-thymidine kinase gene followed by administration of the antiviral drug ganciclovir.

The LNC/tk vector was transferred in vitro into rat gliosarcoma cell lines and the transduced cell lines were selected in G-418, 500 ㎍/ml, for 14 days. One x 10**4 cells were cultured in 96 well culture plates in increasing concentrations of ganciclovir far 72 hours. The sensitivity to ganciclivir of these HSV-tk transduced, G-418 selected cells was measured with MTT assay.

The survival of HSV-tk transduced 1 × 10**4 9L cell lines were 103±3.5%, 68±1.5%, 54±2.6%, 17±1.5%, 13±1.2% at the concentration of 0, 0.1, 1.0, 10, 20 ㎍/ml ganciclovir, respectively. And the survival of HSV-tk not transduced 1 × 1049L cell lines were 100±2.4%, 97±3.7%, 104±2.9%, 106±2.6%, 101±3.4%.

We concluded that in vitro transduction of 9L cell with the herpes simplex-thymidine kinase gene followed by administration of the antiviral drug ganciclovir is very effective in killing cells.