보고서 정보
주관연구기관 |
조선대학교 Chosun University |
연구책임자 |
정혜광
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2004-08 |
과제시작연도 |
2003 |
주관부처 |
보건복지부 |
사업 관리 기관 |
한국보건산업진흥원 Korea Health Industry Development Institute |
등록번호 |
TRKO201300001846 |
과제고유번호 |
1460003931 |
사업명 |
한방치료기술개발 |
DB 구축일자 |
2013-05-20
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키워드 |
길경.항암.발암물질.대사활성화.암전이.면역증강.Platycody Radix.anti-cancer.carcinogen.metabolic activation.metastasis.immunostimulation.
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초록
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◆ 최종연구 목적
다년생 길경의 발암물질 대사활성화 억제, 발암물질에 의한 종양형성 억제, 암세포의 항전이, 혈관신생 억제, 암세포 살해 및 성장억제와 면역증강에 관련된 항암 효과와 그 작용기전을 조사, 규명함으로써 항암 한방제제 개발 및 근거자료를 제시하고자 함.
◆ 연구내용 및 방법
∙발암물질의 대사활성화 억제 효과 및 작용기전 규명; 발암물질의 대사활성화에 관련된 cytochrome P450 약물대사 효소계와 발암물질 대사체의 배설 및 해독과 관련된 Phase II 약물대사 효소계의 활성도 및 발현에 대한 영향
◆ 최종연구 목적
다년생 길경의 발암물질 대사활성화 억제, 발암물질에 의한 종양형성 억제, 암세포의 항전이, 혈관신생 억제, 암세포 살해 및 성장억제와 면역증강에 관련된 항암 효과와 그 작용기전을 조사, 규명함으로써 항암 한방제제 개발 및 근거자료를 제시하고자 함.
◆ 연구내용 및 방법
∙발암물질의 대사활성화 억제 효과 및 작용기전 규명; 발암물질의 대사활성화에 관련된 cytochrome P450 약물대사 효소계와 발암물질 대사체의 배설 및 해독과 관련된 Phase II 약물대사 효소계의 활성도 및 발현에 대한 영향 측정.
∙발암물질에 의한 종양형성 억제 연구 : In vivo 암 유발물질에 의한 간 및 폐 조직에서 종양형성 억제효과 조사
∙항암효과 조사: 암세포의 증식억제, 암 생존기간 연장효과, 고형암 성장 억제효과 측정.
∙암전이 억제효과 조사: 암 이식 모델을 이용한 흑색종 폐장 전이 억제 효과, 전이억제와 종양 혈관 생성억제 유전자 발현, In vitro 암전이 억제효과 조사 (Invasion assay).
∙혈관신생 억제효과 및 기전 규명: 혈관 내피세포를 이용한 혈관 형성 억제 측정실험 (Tubefomation), 암세포주에서 종양혈관 생성억제 유전자들 (VEGF, MMP-2, -9, TIMP-1, 2)의 발현과 MMP-9의 에 대한 영향 및 혈관신생 억제 기전 조사.
∙암세포 살해 및 성장억제와 관련된 면역증강 효과 조사: B, T 임파구 증식 반응, 면역 활성 관련 cytokines(IL-1. IL-6, TNF-α, iNOS)의 생성, 대식세포 활성 (Phagocytosis, 비장세포의 증식활성, 자연살해세포 활성, 세포독성 T림프구활성 측정.
◆ 연구결과
∙다년생길경의 발암물질의 대사활성화 억제에 관련된 cytochrome P450 효소활성 및 발암물질 대사체의 배설 및 해독과 관련된 Phase II 대사효소계인 GST 효소계에 미치는 영향을 조사한 결과 발암물질의 대사활성화에 관련된 cytochrome P450 P450 1A1/2와 P450 2E1의 효소활성을 감소시켰으며, 발암물질 대사체의 배설 및 해독과 관련된 Phase II 약물대사 효소계 (GSTs, UDP-GT, GSH)에는 변화를 확인할 수 없었음.
∙다년생길경의 In vivo 발암물질에 의한 간 및 폐 조직에서 종양형성 억제효과를 조사 한 결과 발암 물질로 잘 알려진 NNK (4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl) -1-butanone)를 A/J mouse에 처리하였을 때 유도되는 폐암에 대한 다년생 길경의 종양 형성 억제 효과를 관찰 할 수 있었음.
∙다년생길경의 인체 암 세포 증식억제, 암 생존기간 연장효과, 고형암 성장 억제효과 측정한 결과 인체 암세포주 (HT-1080, MCF-7)를 이용한 암세포의 증식 억제효과를 확인할 수 있었음. 또한, 다년생 길경의 세포 기저막 침투능 (invasion)에 대한 효과를 알아보기 위하여 HT-1080세포를 이용하여 기저막 침투에 대한 실험을 수행한 결과 VEGF에 의해 증가하는 기저막 침투능이 다년생 길경의 처리 용량에 비례하여 저하됨을 확인하였음.
∙in vitro 실험의 유의성을 검증하기 위하여 in vivo C57BL/6 mouse에서 B16F10 melanoma 세포주에 의한 고형암 발생 억제효과와 ICR mouse에서 S-180 sarcoma 세포주에 의한 복강암에 대한 생존율 연장실험을 수행한 결과 다년생 길경의 처리 농도에 비례하여 암 생존기간 연장효과 및 고형암 성장 억제효과를 확인할 수 있었음.
∙다년생 길경 (CK)의 암전이 억제 효과를 조사하기 위하여 in vivo 전이성 melanoma 암세포 B16F10를 C57BL/6 꼬리정맥에 정맥주사 한 후 다년생 길경의 용량에 비례하여 폐장 전이가 억제됨을 확인 할 수 있었음.
∙다년생 길경의 혈관 내피세포를 이용한 혈관 형성 억제능(Tubefomation)을 조사하기 위하여 다년생 길경에 의한 Bovine aortic endothelial cell (BAEC) 및 Human unbilical vein endothelial cell (HUVEC)을 이용한 in vitro 혈관 형성에 대한 다년생 길경의 억제 효과를 확인한 결과 다년생 길경 (CK)의 혈관 형성억제 효과를 관찰할 수 있었음.
∙다년생 길경의 암세포주에서 종양혈관 생성억제 유전자들 (VEGF, MMP-2, -9, TIMP-1, 2)의 발현에 대한 영향을 조사한 결과 VEGF, MMP-2, -9의 발현 감소를 확인할 수 있었으며, TIMP-1, 2의 발현에는 영향이 없었음.
∙암세포 살해 및 성장억제와 관련된 면역증강 효과를 조사하기 위하여 B-, T- 임파구 증식능을 측정한 결과 B-임파구 증식에는 영향이 없었으며, T-임파구의 세포를 활성화 시켰음. 또한, 대식세포 (Phagocytosis)를 활성화시켰으며, 대식세포활성 관련 cytokines (iNOS, TNF-α, IL-1, IL-6)생성을 증가 시켰으며 자연살해세포 활성, 세포독성 T림프구활성 측정능의 증가를 확인할 수 있었음.
∙이러한 결과를 종합해 볼 때 다년생 길경은 발암물질 대사활성억제 및 발암물질 대사체의 배설 및 해독과 관련된 Phase II 대사효소계인 GST 효소계를 증가시킴으로써 암 발생율을 저하시키며, 암세포의 증식억제관련 유전자 발현을 통한 암세포 증식 및 전이를 억제 및 면역능 증가 관련 cytokines증가로 인한 항암 관련 면역능 증가를 통해 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 사료됨.
◆ 기대효과
∙ 한의학은 수 천년 동안 독성 및 안전성이 입증되어온 경험의학으로서 순수 한약재중 항암 치료제가 개발되면 우리고유의 지적재산권을 행사할 수 있으며, 이에 따른 경제적인 파급효과가 클 것으로 예상됨.
∙ 암 치료제 탐색의 새로운 범세계적 방향인 암전이 억제, 혈관신생 억제에 있어서 전통 한방약재의 효능을 탐색함으로써 전통의학과 첨단과학의 조화가 가능.
∙ 세계 최대 암을 비롯한 만성 질환 발생국이면서 기능성 식품 시장인 미국 및 유럽 등으로 항암면역증강 기능성 한방 소재 수출이 기대.
∙ 많은 암 환자에 있어서 문제시되고 있는 방사능 치료와 항암제 치료의 부작용 억제에 대한 한방의 효능을 측정하여 암 환자의 삶의 질 향상 및 동서의학의 연합에 의한 암 치료 방향에 대한 지침을 제공.
Abstract
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Cytochrome P450 is among the most important phase I xenobiotic metabolizing enzymes since it is involved in the metabolism of a wide spectrum of drugs, solvents and environmental procarcinogens. Moreover, it metabolizes endogenous substrates and plays a role in gluconeogenesis. Cytochrome P450 is ma
Cytochrome P450 is among the most important phase I xenobiotic metabolizing enzymes since it is involved in the metabolism of a wide spectrum of drugs, solvents and environmental procarcinogens. Moreover, it metabolizes endogenous substrates and plays a role in gluconeogenesis. Cytochrome P450 is mainly expressed in the liver but it is significantly expressed in other tissues. we investigated the effects of treatment with Platycodon grandiflorum (CK) in the doses 50-200mg/kg on cytochrome P450 and phase II enzymes in rats. In contrast to single doses orally given, which significantly reduced the cytochrome P450 activities but little effect on phase II enzyme GST.
The major detoxification pathway for most of the NNK (4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone, major carcinogens present in tobacco smoke) is mediated by 1A1/1A2 and 2B class of CYP450 isozymes. Inhibition of these enzymes by chemopreventive agents will effectively block the conversion of procarcinogens into the ultimate carcinogens. Results from the present in vitro study suggest that CK are likely to inhibit the conversion of B(a)P and NNK to their ultimate carcinogenic forms. We examined the effect of CK on lung tumorigenesis in female A/J mice. Lung tumors were induced by NNK (3 mg/kg, two times). CK (100 mg/kg body wt.) was administered orally daily for 3 days/week from 1 week before NNK administration and throughout the experiment. Twenty three weeks after the NNK treatment, the mice were killed and the number of surface lung tumors was measured. The number of lung tumors in mice treated with NNK alone was significantly more than in that observed in control mice. CK significantly decreased the number of lung tumors induced by NNK. These results indicate that CK is effective in suppressing NNK-induced lung tumorigenesis in mice.
Matrix metalloproteinases (MMPs) are a family of zinc-containing, calcium-dependent endopeptidases secreted by both normal and transformed cells and are capable of degrading the collagenous and noncollagenous components of extracellular matrix (ECM). These enzymes play an important role in both normal and pathological processes of the lung, for example, pulmonary hypertension. We have evaluated the effect of CK on the MMP-2, -9 and their respective inhibitors TIMP-2, -1 production. Our results demonstrate that CK have suppressive effect on MMP-2 and MMP-9 but not on TIMP production. The effect of CK on the invasion and metastasis of murine melanoma cells (B16F10 cells) through a reconstituted basement membrane (Matrigel) and in a murine model of experimental lung metastasis. Matrigel reconstituted with CK inhibited the invasion of B16F10 cells in a dose-dependent manner. These results suggested that Matrigel reconstituted with CK inhibited the invasion of B16F10 cells in vitro through a thrombin-independent mechanism and the injection of CK suppressed experimental lung metastasis of the cells in mice.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 3
- 목차 ... 4
- 요약문 ... 5
- SUMMARY ... 7
- 총괄연구개발과제 연구결과 ... 9
- 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 9
- 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 20
- 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 58
- 4. 사업화 목표 달성도 및 계획(개발과제만 해당함) ... 64
- 5. 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 65
- 6. 연구개발결과의 파급효과 ... 84
- 7. 첨부서류 ... 86
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