보고서 정보
주관연구기관 |
이화여자대학교 Ewha Womans University |
연구책임자 |
박혜영
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2004-10 |
과제시작연도 |
2003 |
주관부처 |
과학기술부 |
사업 관리 기관 |
한국학술진흥재단 Korea Research Foundation |
등록번호 |
TRKO200800068659 |
과제고유번호 |
1350018850 |
사업명 |
여성과학자지원 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
Fas.chemo-immunotherapy.apoptosis.Bcl-2.chemotherapeutic agent.Bcl-XL.
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초록
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자궁경부암 치료에서, cytotoxic lymphocyte (CTL, LAK cells)에 의한 Fas-mediated apoptosis와 cytotoxicity에 저항하는 자궁경부암 세포들을 sensitization 시킬 수 있는 적합한 항암제를 추적하고, 이러한 화학요법과 면역요법의 병합 항종양치료에서 cytotoxicity와 apoptosis에 관여하는 세포내 관련 molecule들의 정체와 기능 및 그 신호전달체계를 규명함으로써 항암제의 부작용을 최소화하면서, 화학요법 및 면역요법에 저항성이 있는 자궁경부암 세포의 치료에서
자궁경부암 치료에서, cytotoxic lymphocyte (CTL, LAK cells)에 의한 Fas-mediated apoptosis와 cytotoxicity에 저항하는 자궁경부암 세포들을 sensitization 시킬 수 있는 적합한 항암제를 추적하고, 이러한 화학요법과 면역요법의 병합 항종양치료에서 cytotoxicity와 apoptosis에 관여하는 세포내 관련 molecule들의 정체와 기능 및 그 신호전달체계를 규명함으로써 항암제의 부작용을 최소화하면서, 화학요법 및 면역요법에 저항성이 있는 자궁경부암 세포의 치료에서 화학면역요법(chemo-immunotherapy)이라는 새로운 방향을 제시함을 목표로 한다.
자궁경부암은 현재까지도 국내에서 계속 발병빈도가 높은 질환이며, 수술과 방사선치료 뿐 아니라, 진행된 환자인 경우 항암제를 이용한 화학요법이 생존율을 높이는데 크게 공헌하고 있다.
항암제는 그동안 종양세포에 대해 cytotoxic 및 cytostatic한 작용 뿐 아니라, 면역억제 작용도 나타내는 것으로 알려져 왔다. 그러나 일부 항암제는 어떤 종양세포에서 면역촉진작용을 나타내기도 한다.
최근에는 cytotoxic lymphocytes (CTL, LAK)에 의한 immunotherapy가 drug-resistant 종양 치료에 유익하다는 보고들이 있다. CTL과 LAK는 두 가지 pathway, 즉 perforin pathway와 FasL pathway를 통하여 종양세포를 killing한다. 그러나 Fas를 발현하는 세포들이 많은 경우에 Fas-resistant하기 때문에 cycotoxic lymphocytes에 의한 종양세포 killing에서FasL pathway의 역할은 아직 불분명하다.
본 연구에서는 먼저 자궁경부암 세포주를 이용하여 항암제와 agonistic anti-Fas antibody (7c11)를 함께 처리하여 어떤 항암제가 Fas-sensitization 시키는지, 그리고 그 관련 molecule들은 무엇인지, 그리고 이러한 결과가 LAK cell을 이용한 경우에도 동일하게 적용되는지를 조사하였다. 자궁경부암 세포주 중 Fas의 발현이 낮고 Fas-resistant하였던 ME-180과 HeLa 세포주에서 CDDP, CPT-11, VP-16이 Fas-mediated apoptosis를 sensitization시켰으며, 같은 결과를 자궁경부암 환자에서 적출한 종양세포에서도 관찰하였다. 또한 이들 항암제에 의한 Fas-sensitization 기전은 일부는 항암제에 의한 Fas 발현의 up-regulation이며, 일부는 Bcl-XL 및 Bcl-2 발현의 down-regulation이 관련하였다.
그리고 이어서 LAK cell에서 FasL의 역할을 조사하였다. LAK cell에 의한 자궁경부암 세포 killing이 EGTA/MGC$l_2$ 처리에 의해 억제되는 것을 볼 때 일차적으로는 C$a^{2+}$-dependent perforin pathway가 관여한다고 판단된다. 그러나 EGTA/MGC$l_2$ 처리 하에서는 CDDP, CPT-11, VP-16 등이 LAK cell에 의한 자궁경부암 세포의 killing을 증가시키고 이러한 효과가 neutralizing anti-Fas antibody (ZB4)에 의해 악제되는 것은 LAK cell의 종양세포 killing 작용에 Fas pathway도 관여한다는 것을 의미한다.
자궁경부암 치료에 주로 사용되는 항암제인 cisplatin 등 일부 항암제들이 subtoxic dose에서도 Fas-mediated apoptosis에 resistant하였던 자궁경부암 세포주에서 그 저항성을 극복하고 sensitization시키는 결과는 항암제를 이용한 화학요법과 cytotoxic lymphocyte들을 이용한 면역요법을 병합치료하였을 때 효과적인 항암상승효과를 얻을 수 있는 근거를 제시한다. 즉, 항암제가 cytotoxic lymphocyte들의 작용을 증진시키는 면역촉진제로도 사용될 수 있는 기전을 밝힘으로써, 치료에서 가장 문제가 되는 저항성에 대한 한 가지 해결방안을 제시한다. 즉, 화학요법 또는 면역요법 각각에 대해 저항성을 갖는 일부 자궁경부암의 치료에서 화학면역치료법(chemo-immunotherapy)이라는 새로운 효과적인 치료 방향의 가능성을 제시한다.
Abstract
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This study aims at to search the candidate chemotherapeutic agent including cisplatin being able to sensitize Fas-mediated apoptosis related to the cytotoxic lymphocyte-mediated killing in the treatment of human cervical carcinoma cells, to identify the molecules sensitizing Fas-mediated apoptosis b
This study aims at to search the candidate chemotherapeutic agent including cisplatin being able to sensitize Fas-mediated apoptosis related to the cytotoxic lymphocyte-mediated killing in the treatment of human cervical carcinoma cells, to identify the molecules sensitizing Fas-mediated apoptosis by each chemotherapeutic agent and to investigate the mechanism of action. This study suggest a new way of chemo-immunotherapy having synergistic anti-tumor effect between chemotherapeutic agent and cytotoxic lymphocyte-mediated killing related to Fas pathway, with reducing side effects of chemotherapy in the treatment of human cervical carcinoma.
Cervical cancer is still one of the common malignacy in the Korean female population. The prognosis for women with locally advanced disease whoreceive conventional treatment with surgery and radiotherapy. Recently, chemotherapy is used to improve 5-year survival, and the chemotherapeutic agents investigated most frequently in trials of combined modality therapy in cervical cancer include cisplatin, 5-fluorouracil, ifosfamide, adriamycin and paclitaxel.
Chemotherapeutic agents was known as to have cytotoxic and cytostatic effect to tumor cells, and also immunosupressant effect. However, some chemotherapeutic agents are recently reported as immunostimulator, rather than immunosuppressor, in certain cancer cells.
Several reports suggests that immunotherapy mediated by cytotoxic lymphocytes (CTL, LAK) is beneficial in the destruction of drug-resistant tumor cells. CTL and LAK kill target cells by two main mechanisms, namely by the perforin pathway and the FasL pathway. The role of the FasL pathway in tumor cell killing is not clear because many Fas+-expressing tumor cells are resistant to the FasL agonist cytotoxic anti-Fas antibody.
In the present study, we show that sublethal doses of CDDP, CPT-11, and VP-16 sensitized Fas-induced apoptosis in ME-180 and HeLa human cervical cells, and the sensitizing effects resulted in part from drug-mediated increase in the expression of the Fas and in part from drug-mediated decrease in the expression of Bcl-XL or Bcl-2. Antisense oligonucleotide of Fas, Bcl-XL or Bcl-2 reduced the amount of drug-sensitized Fas-induced apoptosis, demonstrating the specificity of the Fas ligand (FasL) pathway and the mitochondria-dependent pathway in the drug-sensitized Fas-induced apoptosis. The sensitization obtained with freshly isolated cervical carcinoma cells also required low subtoxic concentrations of CDDP, CPT-11, or VP-16. These findings demonstrate that immunoresistant Fas+-expressing ME-180 and HeLa cervical carcinoma cells can be sensitized by drugs to FasL killing. We then examined the role of FasL killing by LAK cells. Both cervical carcinoma cell lines were sensitive to killing by LAK and cell killing were primarily mediated through the C$a^{2+}$-dependent perforin pathway because it was blocked by the addition of EGTA/MgC$l_2$. Sensitization by CDDP, CPT-11, or VP-16 did not significantly augment killing of untreated tujor cells by LAK cells. However, in the presence of EGTA/MgC$l_2$., the addition of CDDP, CPT-11, or VP-16 significantly augmented killing of ME-180 and HeLa cells by LAK, and killing was blocked by neutralizing anti-Fas antibody. These findings demonstrate that LAK exhibit a FasL-mediated killing pathway that is revealed once the perforin pathway blocked by the C$a^{2+}$ chelator EGTA/MgC$l_2$.
This study provides the evidences that some chemotherapeutic agents at a subtoxic doses sensitize human cervical carcinoma cells for cytotoxic lymphocyte(CTL, LAK)-mediated apoptosis via Fas patyway of cytotoxicity. This combination of chemotherapy and immunotherapy can cause synergistic anti-tumor effect even in the chemotherapy or immunotherapy-resistant cells. This means that some chemotherapeutic agents can act as immunostimulators.
This study will give a new way of treatment, chemo-immunotherapy, in human cervical carcinoma, expecially in the local advanced cases refractory to the conventional treatment (surgery and radiotherapy)
목차 Contents
- Ⅰ. 연구계획 요약문...3
- 1. 국문요약문...3
- Ⅱ. 연구결과 요약문...4
- 1. 국문요약문...4
- 2. 영문요약문...5
- Ⅲ. 연구내용...6
- 1. 서론...6
- 2. 연구방법 및 이론...10
- 3. 결과 및 고찰...12
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