Cetrorelix가 자궁근종세포의 자연사 및 자연사 조절인자에 미치는 영향

Abstract

[한글]

Cetrorelix (Cetrotide®, Serono)는 성선자극호르몬 유리 호르몬 (gonadotropin-releasing hormone, GnRH) 길항제로서 뇌하수체에 존재하는 GnRH 수용체에 경쟁적으로 작용하여 궁극적으로는 성호르몬을 억제시킴으로써 자궁근종을 퇴화시키는 것으로 알려져 있다. 한편, 자궁근종세포에서 GnRH 수용체가 발견되었으며, 이는 GnRH 길항제가 말초에서 직접적으로 작용하는 기전 또한 존재할 것임을 시사한다. 이에 Cetrorelix가 직접적으로 자궁근종세포의 자연사에 영향을 미치는지 알아보고자 in vitro 연구를 시행하였다.

자궁근종 진단 하에 전자궁적출술을 시행 받은 폐경 전 여성의 자궁으로부터 자궁근종 및 정상 자궁근 조직을 채취하여 세포배양을 한 다음 Cetrorelix를 투여하였다. 이때 Cetrorelix의 농도 및 노출시간에 따른 자연사세포 (apoptotic cell) 의 증가와 Bcl-2, Bcl-XL, Bax, Bcl-XS, Fas, Fas ligand 및 Caspase-3의 발현을 전사와 번역 단계에서 각각 관찰하였다.

그 결과 자궁근종세포와 정상 자궁근세포에서 Cetrorelix 농도에 따른 자연사 세포의 증가가 관찰 되었으며, 전사단계에서 Bcl-2 mRNA의 발현 감소 및 Fas, Fas ligand, Bcl-XS, 그리고 Caspase-3 mRNA의 발현증가가 관찰되었다. 그러나 세포자연사에 관여하는 인자들의 단백 발현은 유전자 발현에 상응할 만큼 뚜렷한 차이를 보이지 않았다.

위의 결과를 종합해 볼 때 Cetrorelix는 GnRH 수용체를 갖는 자궁근종과 정상 자궁근세포 모두에서 자연사를 유발시켰으며, Cetrorelix에 의한 세포자연사 조절 인자들의 유전자 및 단백 발현 변화를 관찰할 수 있었다.

[영문]

Cetrorelix is a gonadotropin-releasing hormone(GnRH) antagonist that competitively binds to pituitary GnRH receptors and eventually supresses sex hormone which leads to the regression of uterine leiomyoma. Increasing evidences indicated that a variety of cell lines including myoma cells express GnRH and GnRH receptors, which indicate a direct GnRH action in peripheral tissues, and furthermore, a possible direct action mechanism of GnRH antagonist. In light of this, we performed in vitro study to investigate the direct effect of Cetrorelix on apoptosis and apoptosis regulatory factors in cultured uterine leiomyoma cells.

Leiomyoma and normal myometrium cells were cultured from the specimens obtained from the premenopausal women who have underwent hysterectomy. Following Cetrorelix treatment, apoptotic cell fraction and Bcl-2, Bcl-XL, Bax, Bcl-Xs, Fas, Fas ligand, and Caspase-3 expressions according to the dose and exposure time were evaluated.

In leiomyoma, apoptotic cells increased dose-dependently. And the increase in Fas, Fas ligand, Bcl-Xs, and Caspase-3 mRNA and protein expression along with decrease in Bcl-2 mRNA and protein expression was noted of which finding was compatible to the activation of apoptotic pathway. However, the time-dependent changes of protein expression were not as dramatic as that of gene expression.

In summary, Cetrorelix induced apoptosis in leiomyoma cells and normal myometrial cells with endogenous GnRH receptors. And changes of gene and protein expression of apoptosis regulatory factors favoring apoptosis pathway activation were noted. In the future, further studies in search of novel effector proteins independent of Fas-or mitochondria-mediated cascade should be made, and also, efforts should be made to elucidate the direct action of Cetrorelix on apoptosis regulatory factors, focusing on its effect at the translation level and protein collaborations.