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악액질 완화를 위한 안전한 Nuclear Factor-kappa B 전사인자 제어 물질 발굴
Safe Nuclear Factor-kappa B Inhibitor for Cachexia Management 원문보기

Journal of Korean biological nursing science, v.14 no.2, 2012년, pp.129 - 138  

박정수 (단국대학교 의과대학 생화학교실)

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Purpose: Cachexia is a complex metabolic syndrome associated with wasting of skeletal muscle which contributes to nearly one-third of all cancer deaths. Cachexia lowers the frequency of response to chemotherapy and radiation and ultimately can impact survival as well as quality of life during treatm...

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문제 정의

  • NAC을 포함하여 기존에 개발된 제어제들이 가지고 있는 부작용이나 인체 적용상 제한점 등의 문제를 야기하지 않고 보다 안전하게 NF-κB 활성을 억제하는 물질을 찾아 암성 악액질을 제어하고자 본 연구에서는 본 연구에서는 인체 내에 이미 존재하고 식이 중에 다양하게 포함되어 있는 아미노산 중에서 세포 내 산화 환원 전위(redox potential)를 조절할 수 있는 아미노산을 대상으로 NF-κB 활성 제어제를 검색하였다.
  • NF-κB 저해제 검색을 효율적으로 수행하기 위하여 본 실험에서는 발광효소를 매개로 하는 reporter assay를 수행하였다.
  • 이에 본 연구에서는 인체에 해가 없으며 산화/환원 전위를 조절할 수 있는 아미노산 중에서 NF-κB의 활성을 효과적으로 제어할 수 있는 안전한 억제제를 검색함으로써 이를 이용하여 암성 악액질을 분자적 기전에 기반을 두고 부작용 없이 안전하게 제어하고자 하였다. 또한 영양분자생물학적 접근을 통해 암 환자의 치료 효율을 높이고, 삶의 질을 향상시킬 수 있는 기반을 마련하고자 한다.
  • 본 연구는 암 환자, 특히 악액질 환자에 있어 매우 중요한 영양에 있어 피루브산 보충의 중요성에 대한 이론적 기틀을 마련하고자 하였다. 인체에 해가 없으며 산화/환원 전위를 조절할 수 있는 아미노산 중에서 NF-κB의 활성을 효과적으로 제어할 수 있는 안전한 억제제를 검색한 결과 피루브산을 가장 효과적인 NF-κB 활성 억제 아미노산으로 확인하였고, 이를 이용하여 악액질에서 나타나는 근위축 억제 효과를 in vitro에서 검증함으로써 암성 악액질을 분자적 기전에 기반을 두고 부작용 없이 안전하게 제어할 수 있는 가능성을 제시하였다.
  • 본 연구에서는 이러한 피루브산의 NF-κB 활성 제어 효과가 실제 악액질에서 나타나는 근위축 완화 효과를 나타낼 수 있는지의 가능성을 확인하였다.
  • 실제로 본 연구에서 검색한 대사적 NF-κB 억제제인 피루브산이 악액질에서 나타나는 근위축 완화 효과를 나타낼 수 있을지 확인하기 위하여 분화된 골격근세포에 근위축을 유도하고 피루브산의 효과를 관찰하였다.
  • 이렇게 세포 내 산화 환원 조절 물질의 균형 조절에 의해 세포 산화 환원 전위가 조절 가능하고 이는 NF-κB의 활성화를 직접적으로 제어하기 때문에 본 연구에서는 산화 환원 전위를 조절할 수 있는 아미노산들에 주목하였다.
  • 이에 본 연구에서는 인체에 해가 없으며 산화/환원 전위를 조절할 수 있는 아미노산 중에서 NF-κB의 활성을 효과적으로 제어할 수 있는 안전한 억제제를 검색함으로써 이를 이용하여 암성 악액질을 분자적 기전에 기반을 두고 부작용 없이 안전하게 제어하고자 하였다.
  • 즉 NF-κB를 저해하면 암 종괴의 증식이 억제되고, 항암제에 민감하게 반응하여 세포 사망이 촉진되고, 암성 악액질에도 효과를 기대할 수 있기 때문에 많은 연구에서 암 치료 전략으로 NF-κB 활성 제어제를 개발하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
암성 악액질은 인체에 어떠한 위험성이 있는가? , 2008; Larkin, 1998). 암성 악액질(cancer induced cachexia)은 중증암, 특히 소화기암, 췌장암, 흉부 암, 머리와 목의 종양의 경우 전체 환자의 50-80%에서 동반되며(Hopkinson, Wright, McDonald,&Cor ner, 2006), 암 관련 사망의 약 20-30%의 원인이 된다(Choi, 2011; MacDonald, Easson, Mazurak, Dunn,&Baracos, 2003; van Eys, 1985). 암성 악액질은 단순한 공복(starvation)이나 식욕 부진, 노화에 따라 나타나는 근육감소증(sarcopenia), 뇌졸중 환자 등에서 나타나는 부동 증후군에 의한 근위축(Im & Choe, 2002) 등과 마찬가지로 체중의 감소가 동일한 증상으로 나타나기는 하지만, 종양에서 유리 인자 들에 의해 야기된 대사 조절의 변화로 동화 자극이 감소되고 이화 반응이 증가되는 결과로 근육의 소실이 나타난다.
N-acetylcysteine의 특징은 무엇인가? 즉 NF-κB를 저해하면 암 종괴의 증식이 억제되고, 항암제에 민감하게 반응하여 세포 사망이 촉진되고, 암성 악액질에도 효과를 기대할 수 있기 때문에 많은 연구에서 암 치료 전략으로 NF-κB 활성 제어제를 개발하고자 하였다. NAC은 잘 알려진 항산화제로서 c-Jun 인산화 효소나 p38 MAP 인산화 효소를 포함, NF-κB의 활성을 억제함으로써 세포 사멸을 예방하고 세포 생존율을 높이는 효과를 나타낸다(Zafarullah, Li, Sylvester,&Ahmad, 2003). 또한 항 염증 효과가 있어 만성폐쇄성폐질환에 점액분해제로 쓰이기도 한다.
악액질은 무엇인가? 악액질(cachexia)은 암과 에이즈(acquired immunodeficiency syndrome)를 포함하는 만성 질환의 최종단계에서 수반되는 극도의 영양실조 상태 또는 쇠약 상태로서 지방 감소와는 무관하게 근육이 소실되는 것을 그 특징으로 하는 복합적 대사 증후군이다(Evanset al., 2008; Larkin, 1998).
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