초록 ▼

항암제에 의한 암 치료 (cancer chemotherapy) 시 나타나는 가장 큰 부작용은 지속적인 투여에 의한 정상세포에 대한 독성이다. 그러므로 항암제의 투여량을 최대한 줄이고 효과적인 치료를 위해 암 세포의 항암제에 대한 민감화 (sensitization)가 유용한 방법이다. 이러한 민감화의 방법은 ROS 생성을 유도하는 물질의 투여와 세포 내에는 ROS에 의해 유발되는 세포의 손상과 apoptosis를 효율적으로 방어하기 위한 항산화효소 방어계의 억제이다. 최근 본 연구자에 의해 mitochondrial $NADP

항암제에 의한 암 치료 (cancer chemotherapy) 시 나타나는 가장 큰 부작용은 지속적인 투여에 의한 정상세포에 대한 독성이다. 그러므로 항암제의 투여량을 최대한 줄이고 효과적인 치료를 위해 암 세포의 항암제에 대한 민감화 (sensitization)가 유용한 방법이다. 이러한 민감화의 방법은 ROS 생성을 유도하는 물질의 투여와 세포 내에는 ROS에 의해 유발되는 세포의 손상과 apoptosis를 효율적으로 방어하기 위한 항산화효소 방어계의 억제이다. 최근 본 연구자에 의해 mitochondrial $NADP^+$-dependent isocitrate dehydrogenase (IDPm)가 NADPH 생성을 통해 미토콘드리아 antioxidant system에 중요한 작용을 함이 증명되었다. 그러므로 새로운 항산화효소인 mitochondrial $NADP^+$-dependent isocitrate dehydrogenase (IDPm)의 활성을 선택적으로 억제하는 small interfering RNA (siRNA)를 암 세포와 동물에 transfection 시킨 후 ROS 생성을 촉진하는 항암제를 처리함으로써 IDPm의 활성저해가 암 세포의 redox status를 와해하여 항암제에 대한 민감화가 증진되는 기술을 개발하고자 하였다. 정상세포와 암 세포사이의 IDPm의 활성 변화가 관찰되었고, IDPm의 활성을 효율적으로 저해하는 siRNA가 발굴되었다. ROS를 증가시키는 staurosporine, doxorubicin, actinomycin D 및 etoposide 등의 항암제와 IDPm siRNA를 동시 처리한 결과 암 세포의 apoptosis가 현저히 증가하였다. 이러한 apoptosis의 증가는 IDPm siRNA에 의한 redox status의 변화로 야기됨을 규명하였다. 또한 IDPm의 cytosolic counterpart인 IDPc도 유사한 민감화 반응을 유도하였다. 암 세포의 또 다른 특성에 대한 IDPm siRNA의 민감화 효과를 증명하기 위해 IDPm siRNA의 암 세포의 metastasis에 미치는 효과와 HIF-1α의 발현에 미치는 효과를 통해 angiogenesis에 대한 효과를 검토하였다. IDPm siRNA는 metastasis와 HIF-1α의 transcription을 효율적으로 억제하였다. 한편 암 유발 쥐를 이용하여 IDPm siRNA의 sensitizer로써의 가능성을 규명하여 암치료에 사용가능한 IDPm siRNA를 발굴하였다.

Abstract ▼

Tumor necrosis factor-a (TNF-a) and several anticancer drugs induce the production of reactive oxygen species, which play an important causative role in apoptotic cell death. Recently, we demonstrated that the control of mitochondrial redox balance and the cellular defense against oxidative damage i

Tumor necrosis factor-a (TNF-a) and several anticancer drugs induce the production of reactive oxygen species, which play an important causative role in apoptotic cell death. Recently, we demonstrated that the control of mitochondrial redox balance and the cellular defense against oxidative damage is one of the primary functions of mitochondrial $NADP^+$-dependent isocitrate dehydrogenase (IDPm) by supplying NADPH for antioxidant systems. In the present report, we show that silencing of IDPm expression in HeLa cells greatly enhances apoptosis induced by TNF-a and anticancer drugs. Transfection of HeLa cells with an IDPm small interfering RNA (siRNA) markedly decreased activity of IDPm, enhancing the susceptibility of anticancer agent-induced apoptosis reflected by morphological evidence of apoptosis, DNA fragmentation, cellular redox status, mitochondria redox status and function, and the modulation of apoptotic marker proteins. These results indicate that IDPm may play an important role in regulating the apoptosis induced by TNF-a andanticancer drugs and the sensitizing effect of IDPm siRNA on the apoptotic cell death of HeLa cells offers the possibility of developing a modifier of cancer chemotherapy. In addition, silencing of cytosolic $NADP^+$-dependent isocitrate dehydrogenase (IDPc) also enhanced anticancer drug-induced apoptosis. Several features of metastasis and angiogenesis are also modulated by IDPm siRNA transfection to cancer cells.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• 요약문 ... 5
• Project Summary ... 6
• 연구개발과제 연구결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 7
• 2. 연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 11
• 3. 연구개발과제의 연구개발결과 ... 15
• 4. 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 33
• 5. 연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 34
• 6. 연구개발과제의 활용계획 ... 42
• 7. 참고문헌 ... 43
• 8. 첨부서류 ... 44