나노섬유 지지체를 이용한 3차원 공배양 환경에서 암세포에 의한 내피세포의 성장 조절 기전에 대한 연구

Abstract

혈관신생은 기존 혈관으로부터 새로운 혈관의 생성을 통해 암으로의 성장을 제공할 수 있게 하는 메커니즘으로, 종양의 국소 성장과 전이에 중요한 요소이다. 이 연구는 내피세포의 성장에 암세포가 미치는 영향을 조사하기 위해 3차원 2층(Two-layer) 공배양 시스템을 개발하는 것을 목표로 하였다. Poly ε-caprolactone (PCL) 나노섬유 막은 전기방사 (electrospinning)를 통해 chloroform (C-PCL-M)과 chloroform 및 dimethylformamide (CD-PCL-M)을 용매로 하여 제작되었다. 상층에는 C-PCL-M 또는 CD-PCL-M을 부착하였고, 하층에는 C-PCL-M을 부착하였다. 상층에서는 내피세포, 하층에는 암세포를 배양하였으며 2개의 층을 조립하여 공동배양이 가능하도록 하였다. 혈관 내피 성장 인자(VEGF)가 없는 경우, 시간의 경과에 따른 bEnd.3 내피세포의 성장은 CD-PCL-M에서는 감소하였지만 C-PCL-M 에서는 감소하지 않았다. CD-PCL-M에서의 bEnd.3 세포의 성장은 CT26 암세포와의 공동 배양되었을 때 향상되었다. 이러한 bEnd.3 세포의 성장의 증가는 anti-VEGF 항체와 sorafenib을 처리하였을 때 차단되었다. 또한 공배양 환경에서 화학적 저산소 유도물질인 CoCl2을 첨가하였을 때, 암세포에서의 VEGF 및 HIF-1α의 발현이 증가하였으며 공배양 된 내피세포의 성장 또한 향상시켰다. 따라서 나노섬유 지지체에서의 내피세포의 성장은 나노섬유의 조성에 의존적이며, 이 공동배양 시스템은 암세포에 의한 내피세포의 성장을 분석하는 데 사용될 수 있다.