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살모넬라 등 세균이 숙주동물 감염 시 암 조직에 특이적으로 표적화되어 암을 치료한다는 현상이 1세기 전부터 알려져 왔다. 현재 이러한 현상을 이용하여 암 치료법을 개발 중에 있으나 ‘왜 세균이 암 조직을 표적화하여 암을 치료하는가?’하는 기전적 연구는 전혀 수행된 바 없다. 이러한 세균의 암 조직 표적화 기전에 대한 기전을 연구하기 위해서는 세균 투여 시 암 조직에서 양적 변화가 심한 단백질들을 확인하고 이를 동정하는 일이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 BALB/c쥐 피부에 대장암 세포주인 CT26을 이식한 ...

살모넬라 등 세균이 숙주동물 감염 시 암 조직에 특이적으로 표적화되어 암을 치료한다는 현상이 1세기 전부터 알려져 왔다. 현재 이러한 현상을 이용하여 암 치료법을 개발 중에 있으나 ‘왜 세균이 암 조직을 표적화하여 암을 치료하는가?’하는 기전적 연구는 전혀 수행된 바 없다. 이러한 세균의 암 조직 표적화 기전에 대한 기전을 연구하기 위해서는 세균 투여 시 암 조직에서 양적 변화가 심한 단백질들을 확인하고 이를 동정하는 일이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 BALB/c쥐 피부에 대장암 세포주인 CT26을 이식한 동물모델을 제작하고, 약독화 발광 살모넬라 균 주(S.typhimurium △ppGpp-lux)를 정맥 주사한 후, 종양 크기가 변화하는 시점에서 변화하는 단백질을 분리, 동정하고자 하였다. 쥐 꼬리정맥으로 세균을 투여한 후 종양의 크기를 관찰하였을 때, 세균 투여 쥐 군의 종양에서 강한 발광 신호를 관찰하였으며 크기도 의미 있게 작아졌다. 이에 반하여 PBS를 투여한 대조군 쥐에서는 계속 종양의 크기가 성장하였다. 투여 3일째, 각각의 군에서 종양을 채취하여 단백질 분획을 획득하고 이를 two-dimensional PAGE를 통하여 분리한 후, 각각의 gel에서 양적 변화가 2.3배 차이를 보이는 spot들을 확인하고, MALDI-TOF mass spectrometry로 동정하였다. 확인된 단백질들은 정량적 분석을 위하여 Western blot으로 확인하고, 그들의 유전자발현은 real-time PCR을 이용하여 확인하였다. 세균 투여된 종양 조직에서 총 14개 단백질이 양적인 증가 또는 감소를 보였다. 감소된 단백질8개 중 4개의 단백질 (VIME, STM1, DBNL 그리고 TPM3)이 세포골격 형성에 관여하는 것들이었다. 한편 증가된 단백질 6개중 철 이온 및heme의 대사에 관여하는 것 (TF, HEMO 및 HPT)이었다. 암 치료에 이미 임상적으로 적용되고 있는 방사선 치료 시에도 이러한 단백질들이 변화하는 지를 관찰하기 위하여 방사선 치료 후 7일째 쥐의 CT26 종양에서 단백질에 대한 Western blot을 실시한 결과, 세균 치료 후 변화하는 단백질들의 발현 양과 상이한 결과를 보여 주었다. 이것은 세균 및 방사선 치료법이 서로 다른 기전에 의하여 종양세포를 사멸시킴을 보여준다. 본 연구에서는 살모넬라 균을 이용한 종양 치료 시 변화 단백질들을 확인한 최초의 결과로서 이러한 단백질들의 역할 분석을 통하여 종양의 세균 치료법의 작용기전을 규명하는 데 중요한 결과로 사용될 것이다.

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