초록 ▼

본 연구는 배출펌프 기능을 가진 내성단백을 과발현하는 내성 세포주를 이용하여 천연물(토양미생물, 생약, 과피)에서 항암제의 배출펌프를 억제할 수 있는 새로운 물질의 탐색 및 개발 목적으로 수행되었다. 개발된 배출펌프 억제제를 항암제와 동시 투여하여 내성세포의 출현을 억제하거나, 배출펌프를 발현하고 있는 내성세포의 항암제에 대한 감수성을 높여 줌으로써 암의 치료효과를 높이는 것이 본 연구의 궁극적인 목표이다. 토양미생물 및 생약으로부터 조시료를 준비하여 내성단백을 억제하는 물질을 스크리닝하여 배출펌프억제제를 탐색하였다. 그 결과 P-

본 연구는 배출펌프 기능을 가진 내성단백을 과발현하는 내성 세포주를 이용하여 천연물(토양미생물, 생약, 과피)에서 항암제의 배출펌프를 억제할 수 있는 새로운 물질의 탐색 및 개발 목적으로 수행되었다. 개발된 배출펌프 억제제를 항암제와 동시 투여하여 내성세포의 출현을 억제하거나, 배출펌프를 발현하고 있는 내성세포의 항암제에 대한 감수성을 높여 줌으로써 암의 치료효과를 높이는 것이 본 연구의 궁극적인 목표이다. 토양미생물 및 생약으로부터 조시료를 준비하여 내성단백을 억제하는 물질을 스크리닝하여 배출펌프억제제를 탐색하였다. 그 결과 P-glycoprotein (Pgp)을 억제하는 물질을 인삼 사포닌 성분, 생약, 과피로부터 분리 정제하여 각각 PTS, ORS, NP로 명명하였다. 토양미생물로 부터는 분리한 ST0123은 다약물내성관련단백 (MRP)를 과발현하는 내성세포에 더 세포독성 효과를 보일 뿐 아니라 Pgp를 과발현하는 내성세포에서 화학요법 감작작용도 가지고 있었다. PTS는 농도 의존적으로 항암제에 대한 내성을 보이는 세포를 감작시켰으며, 100 ug/ml 에서 항암제에 내성을 보이는 세포를 약물감수성 야생형 세포보다 더 잘 죽였다. 유세포계측기를 이용한 약물축적시험에서 PTS 100 ug/ml은 Pgp억제제로 잘 알려진 veraparnil(5ug/ml)의 2 배, cyclosporin A (3 ug/ml)보다 약물축적효과가 1.5 배가 높았다. 스테로이드 화합물인 ORS 계열도 농도 의존적으로 화학요법 감작효과를 나타내었으며, 내성세포에 따라 차이는 있으나 항암제 존재시 감작효과(IC50)는 0.09 -22 ug/ml로 내성세포에 따라 차이가 있었다. ORS1 의 약물축적 효과는 cyclosporin 보다는 10배 약했으며 verapamil과는 비슷하였다. 감귤류의 껍질에서 분리한 프라보노이드 NP28은 독성은 적고 강력한 화학요법감작 효과와 약물축적 증가효과를 보였다. 특히 NP-28은 pentomethoxyflavone으로서 MRP의 억제 작용 및 항산화작용도 가지고 있다. 뿐만아니라 PTS, ORS-1 및 NP-28은 Pgp를 억제하면서 Pgp를 증가시키지 않았으며, PTS는 Pgp의 기질이되나 ORS-1 과 NP-28은 Pgp기질이 되지 않는 것으로 생각된다. 구조분석을 위하여 13C NMR, 1H-COSY NMR, DEPT NMR 및 tamdom-MASS를 시행하였다. ORS1은 하얀색 고체 결정이며, 13C NMR 결과 steroid핵을 가지고 있고 8개의 CH3, 8개의 CH2 및 6개의 CH로 이루어져 있으며 분자량은 499.3427 였다. 대부분은 saturated carbon 이고, 이중 결합과 aldehyde를 포함하고 있다. NP-28은 무색의 결정으로 flavonoid계열 화합물로 3개의 benzene ring과 5개의 OCH3을 가지고 있다. ORS1과 NP-28은 300 ug/ml농도에서 적혈구 용혈작용을 거의 보이지 않았다. 그러므로 PTS, ORS1 및 NP-28은 독성이 적고 효과적인 내성억제 후보물질로 기대되고 있다. 본 연구의 결과로 얻어진 물질의 대량합성을 통하여 동물실험과 임상시험을 거쳐 내성에 효과가 있는 새로운 항암제와 새로운 화학요법감작제를 개발이 가능할 것으로 생각된다.

Abstract ▼

The overexpression of P-glycoprotein (Pgp) or multidrug resistance-associated protein (MRP) confers multidrug resistance (MDR) to cancer cells. MDR cells could be sensitized to anticancer drugs when treated concomitantly with a chemosensitizer. In this study, we have screened extracts from soil acti

The overexpression of P-glycoprotein (Pgp) or multidrug resistance-associated protein (MRP) confers multidrug resistance (MDR) to cancer cells. MDR cells could be sensitized to anticancer drugs when treated concomitantly with a chemosensitizer. In this study, we have screened extracts from soil actinomycetes, ginseng saponin, herb drugs, and citrus peel. We discovered an ST0123 with anticancer activity effective against MDR cells. When it comes to inhibitors of efflux pumps, 3 different groups of compounds were discovered as follows;
1) Chemosensitization and drug accumulation effects of Ginseng saponins such as total saponin, panaxadiol, panaxatriol (PTS), ginsenoside-Rb1, -Rb2, -Rc, -Rg1, and –Re were tested. Of Ginseng saponins, PTS showed not only cytotoxicity in the both resistant sublines (IC50 – 150ug/ml) but also reversed resistance in the AML-2/D100 in a concentration –dependent manner
2) From herb drugs. tested, ORS-1, -2, and -3 were isolated, purified. ORS analogues are considered as compounds containing steroid nucleus. ORS-1 is unlikely to be a substrate of Pgp.
3) A series of NP-28 analogues were isolated, purified and analyzed for structure. NP-28 is a pentmethoxyfiavone. NP-28 is believed to have high therapeutic index, being non-transportable inhibitor and possibly, of inhibiting other efflux pumps such as MRP and antioxidant effects. NP-28 are also unlikely to be a substrate of Pgp.
4) PTS, ORS-1 and NP-28 did not increase Pgp levels.
Taken together, PTS, ORS-1 and NP-28 have chemosensitizing effects to reverse Pgp-mediated MDR by increasing the intracellular accumulation of drugs. Especially NP-28 analogues are anticipated as novel ideal second-generation flavonoid chemosensitizers and/or possibly other therapeutic agents by further investigation. In addition, ST0123 is anticipated as a novel anticancer drug to be effective against resistant cencer cells.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 5
• Project Summery ... 6
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 7
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 7
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 10
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 11
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 목표달성도 ... 13
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 15
• 6. 첨부서류 ... 15
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 18
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 19
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 19
• . 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 20
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 30
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 31
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획 ... 33
• 7. 참고문헌 ... 34
• 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 38
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 39
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 39
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 43
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 43
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 44
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획 ... 45
• 7. 참고문헌 ... 45
• 제3세부연구개발과제 연구결과 ... 46
• 연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 47
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 47
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 48
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 59
• 5. 제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 60
• 6. 제3세부연구개발과제의 활용계획 ... 61
• 7. 참고문헌 ... 61
• 끝페이지 ... 61