초록 ▼

톨유사수용체(Toll-like Receptor, TLR)는 선천성 면역반응을 유도하는 세포내 수용체로 주로 면역세포에서 발현하지만 최근의 여러 연구를 통해 다양한 고형암 세포에서도 TLR 3, 7, 9가 발현된다고 보고되고 있다. 암세포에서 발현하는 TLR을 특정 자극물질로 자극했을 때 세포 사멸을 유도한다는 연구결과도 있었다. 따라서 본 연구에서는 유방암에서 발현하는 TLR를 특정 자극물질로 자극한 후 방사선을 조사하였을 때 방사선만을 조사했을 때 보다 증강된 항암 효과가 나타나는 지를 확인하고자 하였다. 유방암 세포주인 MCF-

톨유사수용체(Toll-like Receptor, TLR)는 선천성 면역반응을 유도하는 세포내 수용체로 주로 면역세포에서 발현하지만 최근의 여러 연구를 통해 다양한 고형암 세포에서도 TLR 3, 7, 9가 발현된다고 보고되고 있다. 암세포에서 발현하는 TLR을 특정 자극물질로 자극했을 때 세포 사멸을 유도한다는 연구결과도 있었다. 따라서 본 연구에서는 유방암에서 발현하는 TLR를 특정 자극물질로 자극한 후 방사선을 조사하였을 때 방사선만을 조사했을 때 보다 증강된 항암 효과가 나타나는 지를 확인하고자 하였다. 유방암 세포주인 MCF-7에서 TLR3와 7의 발현을 RT-PCR을 통해 확인하였으며, 이 세포주에 TLR3와 7의 자극물질인 Poly(I:C)와 imiquimod(IMQ)를 처리하여 세포 사멸이 유도됨을 확인하였다. 항암방사선 치료에서 이러한 자극물질이 시너지효과를 나타내는지를 확인하기 위하여 MCF-7 세포에 감마-방사선 조사 전 톨유사체자극물질을 함께 처리한 실험군에서 감마-방사선만 조사한 대조군에 비하여 세포의 생존율이 급격히 감소함을 확인하였다. TLR 자극물질인 IMQ, Poly(I:C)을 처리한 후, 자가섭식 과정에 관여하는 유전자의 발현이 증가함을 단백질 수준에서 확인하였으며 형광염색을 통하여 자가섭식 과정에 필수적으로 관여하는 LC3의 발현이 TLR 자극물질 처리로 인해 증가함을 확인하였다. 따라서 유방암 세포주인 MCF-7에서 TLR 자극에 의해 유도되는 세포사멸 기작은 자가섭식을 통한 암세포 자기 살해 기전임을 증명하였다. 이러한 사실을 통해 본 연구에 사용된 TLR 자극물질에 의한 자가섭식이 유도됨으로서 유방암의 항암 방사선 치료 효과로 알려진 세포자살(apoptosis)과 함께 작용하거나 또는 세포자살에 저항성을 나타내는 다수의 암에서 치료 효능을 증가시킬 수 있는 방사선치료 보조제로 개발 가능하다는 것을 시사하고 있다.

Abstract ▼

Antigen presenting cells such as macrophages and dendritic cells express TLRs (toll-like receptors), which acts critic role in innate immunity response. Recently, several researches reported that various solid cancers expressed endosomal TLRs, TLR3, 7, 8, and 9. For this reason, we were interested i

Antigen presenting cells such as macrophages and dendritic cells express TLRs (toll-like receptors), which acts critic role in innate immunity response. Recently, several researches reported that various solid cancers expressed endosomal TLRs, TLR3, 7, 8, and 9. For this reason, we were interested in the application of synthetic TLR agonists in cancer therapy. Above all, we detected TLR3 and 7 in MCF-7 breast cancer cell with RT-PCR. To verify anti-cancer efficiency of TLR3, and 7 agonists in MCF-7, Poly(I:C) and IMQ respectively , we checked cell growth with or without TLR agonist. Decreased growth rate was observed in MCF-7 cells treated either agonist compared to nontreated control group. Known that MCF-7 had the defective function in apoptosis due to the absence of caspase-3- dependant pathway, treatment of TLR agonists induced the autophagic cell death in MCR7, which were inferred from increase of gene expressions related with autophagy, such as LC-3 II, Agt5 and Beclin and formation of autophagic vesicles inside cytoplasm. We exposed this cell line under gamma-irradiation with or without TLR agonists to confirm the synergistic anti-cancer effect. Survival fraction of MCF-7 cell lines significantly decreased in the cells with which were simultaneously treated radiation and TLR agonists. Moreover, autophagic cell death was enhanced under gamma-irradiation with TLR agonists. Therefore this study could be applied in developing therapeutic adjuvant of TLR agonists in radiotherapy for radio-resistant cancer treatment.

목차 Contents

• 최종보고서 ... 1
• 요약 ... 2
• Abstract ... 2
• 1. 서론 ... 2
• 1.1 연구목적 ... 3
• 1.2 항암 방사선치료 ... 3
• 1.3 톨유사수용체(Toll-like receptor, TLR) ... 3
• 1.4 자가섭식 (autophagy) ... 5
• 2. MCF-7 세포는 TLR 3와 7을 발현한다 ... 7
• 2-1. MCF-7 세포는 TLR 3와 7을 발현한다 ... 7
• 3. MCF-7 세포에서 방사선처리시 TLR의 자극물질과 함께 처리하면 방사선 처리효과가 현저히 증가한다 ... 7
• 3-1. TLR7의 자극물질은 세포의 성장을 저해한다 ... 7
• 3-2. 방사선 노출시, MCF-7에서 TLR자극물질과 함께 투여하면 세포의 사멸이 급격히 증가한다 ... 8
• 4. TLRs 자극을 통해 암세포가 사멸되는 주요경로는 자가섭식이다 ... 9
• 4-1. TLRs 자극물질을 처리한 MCF-7세포에서 자가섭식에 관련된 유전자의 발현이 증가하였다 ... 9
• 4-2. MCF-7세포에서 IMQ와 Poly(I:C)의 처리는 autophagosome의 형성을 촉발한다 ... 10
• 5. 결론 ... 11
• 참고문헌 ... 12