인간 난소암세포게서의 세포 사멸 기전에 관한 연구

Abstract

Paclitaxel (Taxol^(TM))은 난소암, 유방암, 자궁암, 폐암 환자들의 임상적 치료를 위하여 광범위하게 사용하는 약물이다. 비록 Taxol이 결과적으로 암세포를 사멸 시키는 효능을 가지는 강력한 항암제이기는 하지만, Taxol에 의한 암세포 사멸과 관련한 세포 내부의 신호 전달 과정에 대해서 정확하게 규명되지 않았다. 이러한 항암 효과를 가지는 약물에 대한 세포 내부의 신호 전달 기전을 확인하기 위해,난소 표피 암세포에서 유래한 SKOV3 세포주에 Taxol을 처리하였다. Taxol에 의해 세포 사멸이 유도된 SKOV3 세포주에서 phosphatidylserin (PS)의 externalization과 DNA의 절편화, Bcl-2 단백질의 인산화, 그리고 미토콘드리아 탈분극화 현상이 관찰되었다. 반면에 다른 세포주에서, 동일한 항암제 처리 후 관찰되었다고 보고된 cytochrome c의 세포질로의 유리화나 caspase-3 같은 단백질 분해 효소의 활성화 등은 관찰되지 않았다. 그러나 세포 사멸 유도 인자 (AIF)는 미토콘드리아에서 유리되어 세포의 핵 내로 이동하는 현상을 확인하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, Taxol을 처리한 SKOV3 세포주에서는 caspase 비의존적 세포 사멸 기전이 진행된다고 사료된다. c-Jun N-terminal 인산화 효소인 JNK는 세포 분화 활성화 단백질 인산화 효소의 일종으로, 세포 사멸을 포함한 다양한 세포 내 신호 전달에 관여한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Taxol에 의해 유도된 세포 사멸에 관련한 세포 내 신호전달 기전 과정에서의 JNK의 역할과 기능을 확인하고자 하였다. Taxol의해 세포사멸이 유도된 SKOV3 세포주에서 인산화를 통한 ASK1의 활성화, JNK와 Bcl-2의인산화, Bax의 세포질에서 미토콘드리아로의 이동, 미토콘드리아의 탈분극화 및AIF의 유리화를 관찰하였다. 또한 JNK 기능 억제제인 SP600125를 사용하였을 때,taxol에 의한 세포 사멸 정도가 감소함도 확인하였다. 위의 모든 실험 결과를 종합해 볼 때, 암세포의 항암제에 의한 세포 사멸 기전은 JNK를 통한 강력한 암억제 인자인 p53을 활성화와 이로 인한 caspase 의존적 세포 사멸 기전이 유도 되며, 또한 p53의 돌연변이 또는 기능 억제로 인해 발생한 암세포인 경우, JNK를통한 caspase 비의존적 세포 사멸이 진행됨을 확인하였다. 2-(4-methylphenyl)-1,3-selenazol-4-one (이후 3a라 축약, 셀레늄이 포함된 새로운합성 항암 물질)의 역가와 세포 내 신호전달 기전을 확인하고자, 인간 난소 표피암의 일종인 SKOV3 세포주와 인간 혈액암의 한 종류인 HL-60 세포주에 3a를 처리하였다. 유세포 분석을 통하여 두 세포주에서, taxol을 처리한 두 세포주와 비교해 볼 때, 수치상 보다 높은 암세포 사멸 효능을 나타내었다. 3a를 처리한 두 세포주에서 세포 사멸 과정 시 나타나는 phosphatidylserin (PS)의 externalization과 DNA의 절편화를 관찰 할 수 있었으나, 사멸에 이르는 세포 내 신호 전달 과정을 다르다는 결과물을 확인하였다. SKOV3 세포주와는 달리 HL-60 세포주에서는 세포 주기가 지연되는 현상과 caspase-3의 활성화를 나타내었다. 반면에 SKOV3에서 보이는 세포 사멸 유도 인자 (AIF)의 세포질 내로의 유리 및 핵으로의 이동을 확인한 반면, HL-60 세포주에서는 AIF의 이동이 관찰되지 않았다. 결과적으로 3a 의 항암 효과는 두 세포주에서 서로 다른 세포 사멸 신호 전달 기전을 통해 진행됨을 확인 하였다.