골육종에서 표적치료제의 종양 억제 효과

Abstract

골육종은 대부분 어린이와 청소년에서 높은 발병률을 보이며 치료를 위해 화학요법과 수술요법을 병행하여 시행하고 있으나 화학요법으로 인한 급성 독성 효과나 약제에 대한 내성으로 인하여 치료에 한계가 있다 암에서 활성화 되어있는 다양한 신호전달 경로를 표적으로 하는 약제들이 연구되고 있다. 그 중에서 PI3K-Akt-mTOR 신호전달 경로는 세포의 생장, 세포 사멸과 세포 주기를 조절하는데 있어 중요한 역할을 하기 때문에 효과적인 종양 억제 효과를 기대할 수 있는 약제의 표적이 되고 있다. 본 연구에서는 7개의 골육종 세포주에서 PI3K-Akt-mTOR 신호전달 경로에 관여하는 단백질의 발현과 활성을 확인하고 EGFR와 같은 receptor tyrosine kinase (RTK)뿐 아니라 Extracellular signal-regulated kinase (ERK)와 c-Jun N-terminal kinase (JNK)의 발현과 활성을 확인함으로써 골육종 세포의 다양한 신호전달 양상을 확인하였다. 또한 Akt와 mTOR 각각 억제하는 약제들에 대한 민감도를 확인하였으며 이들 약제들을 병합하여 사용하였을 때 상승효과가 있는 지도 확인하였다. 골육종 세포주에서 Akt와 mTOR는 모두 발현하고 있었으나 각각의 활성은 세포주 마다 다르게 나타났다. Akt 억제제인 Akti2-1/2에 대한 민감도는 IC50가 1.01 – 4.72 µM로 모두 비슷하게 나타났으며 mTOR 억제제인 rapamycin에 대한 민감도는 10 µM의 농도에서도 040 – 71 %의 높은 생존율을 보였다. 두 가지 약제를 동시에 병합하여 처리하였을 때 모든 세포주에서 상승효과가 나타났다.Rapamycin을 처리하고 30분 이내에 Akt가 활성화 되는 점을 확인하고 병합요법에 두 가지 방법을 비교하였다. 동시에 두 약제를 처리하는 방법과 rapamycin에 의해 Akt가 활성화 되었을 때 Akti2-1/2를 처리하는 방법으로 나누어 그 효과를 MTT assay, cell proliferation assay와 cell cycle assay를 통하여 비교하였다. MTT assay를 통하여 두 병합요법 실험군간에 유의한 차이가 있는 것을 확인하였으며 cell proliferation assay를 통해 약제를 처리한 군이 대조군보다 세포 생장이 억제되었으며 대조군과 두 병합요법 실험군간에 모두 유의한 차이를 확인하였다. 또한 Cell cycle assay를 통해 병합요법으로 유도된 cell cycle의 G1 arrest를 확인하였다.본 연구를 통해 골육종 세포에서 활성화된PI3K-Akt-mTOR 신호전달 경로를 확인하고 이를 표적으로 하는 약제에 대한 민감도를 확인하였다. 표적치료제의 항 종양 효과를 높이기 위해 병합요법을 시행하였으며 이로 인한 상승효과를 확인하였다. 또한 병합요법의 약제 처리 방법에 따라 골육종에서 표적치료제의 항 종양 억제 효과를 증진 시키는 방법을 제시하였다.