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문제 정의
- 본 연구는 베타카로틴을 방사선조사에 병용한 경우 쥐 섬유육종세포의 세포독성과 섬유육종의 성장 지연에 미치는 영향을 알아보고자 시도하였다.
제안 방법
- assay법을 이용하였다. 200~2,000개의 쥐 섬유육종세포를 10% 혈청이 포함된 RPMI 1640 배지액에 24~36시간 정도 배양하여 지수성장에 도달하게 한 다음, 0.002, 0.02, 0.2 및 2 mg/ml의 베타카로틴 시료를 각각 배양플라스크의 바닥에서자라고 있는 섬유육종세포주에 1시간 동안 접촉시켰다. 이후 RPMI 1640 배지로 세척하여 일주일 정도 세포배양기(37C, 5% CO2)에서 배양하였으며, 생성된 콜로니를 알코올로 고정한 뒤 crystal violet 으로 염색하여 콜로니 수를 계산하였다.
- 암 세포주는 생명공학 연구소(대덕, 대전)에서 분양받은 태생 5~6주의 C3H/N 쥐를 통해 얻은 섬유육종세포 (FSaH)를 사용하였다. X-선 조사는 6 MV 에너지의 선형가속기(Siemens Co., Germany)를 사용하였으며, 방사선 발생원부터 100cm 거리에 배양플라스크 또는 실험쥐 조사를 위하여 제작한 원형의 아크릴 상자를 놓고 조사하였다. 사용된 방사선조사량은 2, 4, 6, 8 Gy이었다.
- 종양용적은 방사선조사 후 2~3일 마다 공구제도용 자를 이용하여 단경과 장경을 측정한 다음 장경X장경X장경/2 (mm3) 공식을 사용하여 구하였다. 그리고 두 군간의 종양 성장의 지연정도를 비교하기 위하여 종양세포 접종 후 1,000 mm3에 달하는 기간을 사용하였다. 그리고 두 군간의 세포독성과 종양성장 지연의 차이에 관한 통계학적 검정은 t-test를 사용하였다.
- 이후 RPMI 1640 배지로 세척하여 일주일 정도 세포배양기(37C, 5% CO2)에서 배양하였으며, 생성된 콜로니를 알코올로 고정한 뒤 crystal violet 으로 염색하여 콜로니 수를 계산하였다. 그리고 이를 토대로 베타카로틴의 농도에 따른 생존분율을구하였다. 또한 베타카로틴 및 방사선조사 병용군과 방사선조사 단독군 사이의 세포독성 정도를 비교하기 위하여 clonogenic assay법을 이용하였다.
- 연구자들이 복강내 주사 방식을 택한 이유는 사실상 국내에서 원하는 용량의 베타카로틴이 함유된 실험쥐 먹이를 제조하는 것이 어려웠기 때문이었다. 따라서 연구자들은 이를 대체하기 위하여 베타카로틴 2 mg/ml을 실험쥐의 체중으로 환산하여 20 ㎎/㎏ 농도액을 산출한 후 이를 복강내 조사하였다. 연구자들의 종양지연 실험 결과에서 베타카로틴 병용 군이 방사선조사 단독군 보다 차이를 나타내지 못한 이유가 이러한 베타카로틴의 투여 경로 또는 용량 문제인가는 앞으로 규명할 문제라고 본다.
- 베타카로틴 및 방사선과 병용군과 방사선조사 단독군 사이에 실험쥐 섬유육종의 성장크기에 미치는 영향을 비교하기 위한 종양성장 지연 실험을 위하여 베타카로틴 및 방사선조사 병용군(n=6)과 방사선조사 단독군(n=5)으로 분류하였다 C3H/N 쥐에서 섬유육종을 유도하기 위하여 2X105개의 섬유육종세포를 우측 허벅지에 피하 접종하였으며, 약 11일째 종양의 직경이 8-10 mm 정도에 이르러 종양 용적의 측정이 가능하였다. 베타카로틴 병용군의 경우 20 ㎎/㎏ 농도의 베타카로틴 0.
- 연구자들은 Seifter 등12)과 달리 베타카로틴의 시험관내 세 포독성 연구를 시도하였으며, 이 결과에서 천연 베타카로틴 2 mg/ml 농도를 실험쥐 섬유육종세포에 1시간 동안 접촉하여 0Q2의 생존분율을 얻었다. 다시말해서 동일 농도의 베타카로틴이 약 98%의 섬유육종세포에 손상을 준 셈이다.
- 2 및 2 mg/ml의 베타카로틴 시료를 각각 배양플라스크의 바닥에서자라고 있는 섬유육종세포주에 1시간 동안 접촉시켰다. 이후 RPMI 1640 배지로 세척하여 일주일 정도 세포배양기(37C, 5% CO2)에서 배양하였으며, 생성된 콜로니를 알코올로 고정한 뒤 crystal violet 으로 염색하여 콜로니 수를 계산하였다. 그리고 이를 토대로 베타카로틴의 농도에 따른 생존분율을구하였다.
- 2 ml를 방사선조사 30분전, 직경이 8-10 mm정도에 이른 C3H/N 쥐에 복강내 일회 주사하였으며, 두 군의 C3H/N 쥐에 각각 주어진 방사선조사량은 20 Gy이었다. 종양용적은 방사선조사 후 2~3일 마다 공구제도용 자를 이용하여 단경과 장경을 측정한 다음 장경X장경X장경/2 (mm3) 공식을 사용하여 구하였다. 그리고 두 군간의 종양 성장의 지연정도를 비교하기 위하여 종양세포 접종 후 1,000 mm3에 달하는 기간을 사용하였다.
- 한 배양플라스크의 쥐 섬유육종세포에 1시간 접촉시킨 다음, 동일한 방사선조사량을 조사하고 상기와 같은 방법으로 각각 생존분율을 구하였다 세포독성 실험은 3회 반복하였다
대상 데이터
- , Germany)를 사용하였으며, 방사선 발생원부터 100cm 거리에 배양플라스크 또는 실험쥐 조사를 위하여 제작한 원형의 아크릴 상자를 놓고 조사하였다. 사용된 방사선조사량은 2, 4, 6, 8 Gy이었다.
- 002 mg/ml의 농도를 얻어 시료로 사용하였다. 암 세포주는 생명공학 연구소(대덕, 대전)에서 분양받은 태생 5~6주의 C3H/N 쥐를 통해 얻은 섬유육종세포 (FSaH)를 사용하였다. X-선 조사는 6 MV 에너지의 선형가속기(Siemens Co.
- 천연산 베타카로틴(Betatene Ltd., Australia) 2% 유제를 RPMI 1640 배지액과 혼합하여 2 mg/ml를 만든 후 이를 희석하여 각각 0.2, 0.02, 0.002 mg/ml의 농도를 얻어 시료로 사용하였다. 암 세포주는 생명공학 연구소(대덕, 대전)에서 분양받은 태생 5~6주의 C3H/N 쥐를 통해 얻은 섬유육종세포 (FSaH)를 사용하였다.
데이터처리
- 그리고 두 군간의 종양 성장의 지연정도를 비교하기 위하여 종양세포 접종 후 1,000 mm3에 달하는 기간을 사용하였다. 그리고 두 군간의 세포독성과 종양성장 지연의 차이에 관한 통계학적 검정은 t-test를 사용하였다.
이론/모형
- 그리고 이를 토대로 베타카로틴의 농도에 따른 생존분율을구하였다. 또한 베타카로틴 및 방사선조사 병용군과 방사선조사 단독군 사이의 세포독성 정도를 비교하기 위하여 clonogenic assay법을 이용하였다. 방사선조사 단독군의 경우 쥐 섬유육종세포에 2, 4, 6, 8 Gy를 조사하였고, 병용군의 경우 베타카로틴 2 mg/ml 농도 2 ml를 RPMI 1640 배지액을 함유z
- 베타카로틴의 세포독성 정도를 알아보기 위하여 clonogenic assay법을 이용하였다. 200~2,000개의 쥐 섬유육종세포를 10% 혈청이 포함된 RPMI 1640 배지액에 24~36시간 정도 배양하여 지수성장에 도달하게 한 다음, 0.
성능/효과
- 이러한 결과는 베타카로틴이 방사선조사에 세포보호 작용이 있다고 알려진 점으로 보아 매우 생소하며, 이의 규명을 위한 실험연구가 더욱 필요하다고 본다. 그리고 섬유육종세포에 베타카로틴 2 mg/ml 농도 2 ml를 1시간 동안 접촉시킨 후 얻은 세포독성은 2~8 Gy의 방사선조사량 전 범위에서 베타카로틴 및 방사선조사 병용군이 방사선조사 단독군 보다 약 10배 정도 균등하게 증가된 점으로 보아 베타카로틴의 병용효과가 방사선조사의 세포독성을 직접 증가시켰거나 감소시키지는 않았으며 단순히 베타카로틴의 세포독성 효과와 방사선조사의 세포독성이 부가적으로 작용하여 방사선조사단독군 보다 세포독성이 증가한 것으로 추정된다. 그러나 C3H/N 실험쥐실험쥐에 섬유육종세포를 접종하여 종양을 이용한 성장지연의 실험에서 방사선조사 직전 천연베타카로틴 20 ㎎/㎏ 농도 0.
- 쥐 섬유육종세포를 접종한 후 종양의 용적이 1,000 mm3에 달하는 기간은 베타카로틴 및 방사선조사 병용군과 방사선조사 단독군에서 각각 19일과 18일로 나타났다0>0.05) (Fig. 3).
- 쥐 섬유육종세포에 베타카로틴 0.002, 0.02, 0.2, 2 mg/ml 농도액을 1시간 동안 접촉시킨 후 얻은 생존분율은 각각 0.69+0.07, 0.59 ±0.08, 0.08 +0.008 및 0.02 ±0.006으로 나타났다(Fig. 1).
- 쥐 섬유육종세포에 베타카로틴 2 mg/ml 농도 2 ml를 1시간 동안 접촉시킨 다음, 병용 목적으로 방사선조사량 2, 4, 6, 8 Gy를 주었을 때 얻은 생존분율은 각각 0.13 ±0.05, 0.03 ± 0.005, 0.01 ±0.002, 0.009 ±0.0008 이었으며, 방사선조사 단독군의 경우 동일조사량에서 얻은 생존분율은 각각 0.66±0.05, 0.40±0.04, 0.11 ±0.01 및 0.03±0.006으로 나타났다(p<0.05) (Fig. 2).
후속연구
- 다시말해서 동일 농도의 베타카로틴이 약 98%의 섬유육종세포에 손상을 준 셈이다. 이러한 결과는 베타카로틴이 방사선조사에 세포보호 작용이 있다고 알려진 점으로 보아 매우 생소하며, 이의 규명을 위한 실험연구가 더욱 필요하다고 본다. 그리고 섬유육종세포에 베타카로틴 2 mg/ml 농도 2 ml를 1시간 동안 접촉시킨 후 얻은 세포독성은 2~8 Gy의 방사선조사량 전 범위에서 베타카로틴 및 방사선조사 병용군이 방사선조사 단독군 보다 약 10배 정도 균등하게 증가된 점으로 보아 베타카로틴의 병용효과가 방사선조사의 세포독성을 직접 증가시켰거나 감소시키지는 않았으며 단순히 베타카로틴의 세포독성 효과와 방사선조사의 세포독성이 부가적으로 작용하여 방사선조사단독군 보다 세포독성이 증가한 것으로 추정된다.
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