단기 배양된 위선암 세포군의 각종 항암제에 대한 체외 세포독성에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

진행위암의 약물선택은 동물종양에 대한 항암효과와 phase Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ 임상연구 결과

를 토대로 경험적으로 임상에서 투여하므로, 약물의 효과를 예측하기 곤란하여, 종양의

약물에 대한 감수성 검사를 시행하여 임상에 시도하려는 노력이 계속되고 있다. 사람종양

의 약물에 대한 감수성은종양세포를 인공 배양하여 시행하는 체외검사와, nude mice에 종

양을 이식한 후 시행하는 체내검사를 이용하고 있다. Nude mice를 이용하는 체내검사는

항암제 투여 후 항종양 효과 및 nude mice의 생존율 증가 여부를 판정할 수 있는 장점이

있으나, nude mice관리의 번거로움 때문에 체외검사의 이용도가 높다 하겠다. 체외검사는

집락형성검사와 비집락형성검사로 대별되며, 반고형배지를 이용한 집락형성검사가 가장

널리 이용되고 있으나, 낮은 집락형성률 등의 여러 문제점이 지적되고 있다. 반면 비집락

형성검사는 비교적 단기간에 검사를 시행할 수 있으나 섬유아세포등의 정상조직세포도 감

수성 결과에 영향을 미칠 수 있는 점 등이 지적되고 있다.

저자는 10예의 위선암 환자의 악성복수에서 세포를 채취하여 단기배양 후, 세포학적으

로 위선암세포임을 확인한 후 배가시간 및 집락헝성률을 관찰하고 비집락형성검사인 색소

제외법, (3)**H thymidine 섭취 검사 및 colorimetric MTT(이하 MTT로 약함) 검사를 집락

형성검사와 비교 시행하고, 결과 재현성에서 집락형성검사와 유사하고 검사법이 용이한 M

TT 검사를 이용하여 위선암세포군에 대한 항암제의 감수성, 2제 병용시의 항암효과의 상

승 여부, 그리고 interferon과 화학요법제 병용투여시 항암효과의 상승에 대해 관찰하여

다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 단기 배양된 세포는 농염(hyperchromatic)된 핵과 세포질내 mucin을 포함하고 있는

세포로 주로 관찰되고 지환형세포(signet ring cell)가 관찰되어 위선암세포로 확인되었

다. 위선암 세포의 배가시간은 18.3-84.7 시간으로 다양하였으며 집락형성률은 20% 내외

로 관찰되었다.

2. 일정수(5×10**4 cells/ml)의 세포로 96시간 배양시까지, 세포수 증가와 MTT 흡수율

증가 사이에 의의 있는 상관관계를 보여, MTT 검사가 세포생존율검사로 이용될 수 있음

이 관찰되었다.

3. 색소제외법, (3)**H thymidine섭취 검사 및 MTT검사를 집락형성검사와 비교하였을때

, MTT검사에 의한 생존율이 집락형성검사의 결과와 가장 유사하였으며, 검사 결과의 객관

성 유지 및 편의성에서도 MTT 검사가 우수한 것으로 관찰되었다.

4. 위선암세포에 대한 5FU, doxorubicin, epidoxorubicin, cisplatin, mitomycin-C 및

etoposide의 용량반응관계와 50% 세포성장억제농도는 다양하여, 위선암세포에 대한 항암

제의 다양한 감수성이 관찰되었다.

5. 두가지 약제 병용처치시 전체 위선암 세포군의 평균 % 생존율로 항암효과 상승 여부

를 비교할 때 상승효과는 관찰되지 않았으나, 첨가효과는 5FU를 포함하는 3종의 병용요법

에서 관찰되었다.

6. Interferon에 의한 항암효과 상승 여부를 전체 위선암 세포군의 평균 % 생존율로 비

교할 때 상승효과는 관찰되지 않았으나, 시행된 병용요법 모두에서 interferon을 첨가한

경우 첨가효과가 관찰되어 화학요법제에 interferon을 첨가하여 항암효과의 증가 가능성

이 관찰되었다.

이상의 결과에서 MTT검사로 항암제의 체외 감수성검사를 시행하여, 그 결과를 기초로

선택된 항암약물요법을 임상에 적용함이 타당하다고 사료되며, 2제 이상 다제 병용화학요

법의 효과에 대한 더 많은 추구와 위선암세포에 대한 항암제의 다양한 감수성의 기전에

대한 연구가 필요하다고 사료되는 바이다.

In Vitro Cytotoxicity of Various Anticancer Drugs to Short-Term Cultured Gastric

Adenocarcinoma Cell Lines

Jae Kyung Roh

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Jee Sook Hahn, M.D., D.M.Sc.)

The anticancer chemotherapy for patients with advanced gastric adenocarcinoma is

empiric, which is largely based on the results obtained from preclinical or

clinical studies with heterogenous populations of patients. Recently, much

attention has been paid on the possibility of determining the susceptibility of

human malignancies to chemotherapeutic agents by means of various in vitro and

invitro assay systems. By in vivo assay using nude mice, both direct antitumor

effects and survival benefits of the mice can be measured. However, this system

limits the routine laboratory use because of the inconvenience of their breeding

and availability needed for this purpose. Thus, in vitro tests such as clonogenic

or non-clonogenic assay have been developed. Clonogenic assays with seml-solid agar

medium have been studied extensively for the prediction of chemosensitivity of

tumor cells, and various non-clonogenic assay systems have been devised to overcome

the problems of the clonogenic assay. Nevertheless, many controversies still remain

between the results obtained from these assays and their clinical usefulness as a

tool to evaluate the chemosensitivity of tumor cells.

We have comparatively studied the applicability of 4 different methods; dye

exclusion technique, (3)**H thymidine uptake test, colorimetric MTT assay and the

clonogenic assay for the determination of the chemosensitivity of human tumor

cells. Using these methods, in vitro cytotoxic effects of various anticancer drugs,

single or in combinations, on the short-term cultured gastric adenocarcinoma cell

lines originated from malignant ascites of 10 gastric cancer patients, were

evaluated. The cultured gastric adenocarcinoma cell lines were found to be composed

of homogenous cell populations with hyperchromatic and atypical nuclei and mucin in

the cytoplasm. Frequently signet ring type of cells were also observed. The

doubling times of these cell lines were varied from 18.3 to 84.7 hours, and their

plating efficiencies were about 20%. Among the 3 different non-clonogenic assays,

the MTT assay was found to be the superior method of which results were closely

correlated to those obtained by the llonogenic assay. The survival rates of the

cells treated with 5FU, doxorubicin, epidoxorubicin, cisplatin, etoposide and

mitomycin-C were varied, suggesting that these tumor cells are also heterogeneous

in their drug sensitivities. However, in some instances, additive effects were

noticed when the cells were treated with 2 drugs in combination. Such effect was

noticed in all combinations tested, when recombinant interferon uh was added.

Above results suggest that in vitro chemosensitivity test by MTT assay is

feasible and can give the most favorable therapeutic indices for the clinical use

of the anticancer drugs. Further studies to evaluate the combined effects of more

than 2 drugs, and the mechanisms involved in the diverse chemosensitivities of each

gastric adenocarcinoma cell line to the various anticancer drugs, will be needed.