초록 ▼

본 연구에서는 단백질 제제의 한계를 극복한 작은 분자량의 혈관 신생 억제 펩타이드를 개발하여 내성이 없고 치료의 효과를 탁월하게 높일 수 있는 새로운 항암제를 개발하고자 하였음. 따라서, 선행연구를 통해 혈관 신생 억제 기능이 강력하면서, in vivo 항암 효과가 증명된 두 개의 재조합단백질 혈관신생 억제제인 uPA kringle domain (UK1)과 tPA kringle domain (TK1-2)의 아미노산 서열을 기초로하여, in vitro에서 혈관 신생 억제 능력과 작용기전의 연구를 수행하고, in vivo 상에서 혈관신

본 연구에서는 단백질 제제의 한계를 극복한 작은 분자량의 혈관 신생 억제 펩타이드를 개발하여 내성이 없고 치료의 효과를 탁월하게 높일 수 있는 새로운 항암제를 개발하고자 하였음. 따라서, 선행연구를 통해 혈관 신생 억제 기능이 강력하면서, in vivo 항암 효과가 증명된 두 개의 재조합단백질 혈관신생 억제제인 uPA kringle domain (UK1)과 tPA kringle domain (TK1-2)의 아미노산 서열을 기초로하여, in vitro에서 혈관 신생 억제 능력과 작용기전의 연구를 수행하고, in vivo 상에서 혈관신생 억제 활성과 항암효과를 조사하여 새로운 혈관 신생 억제 펩타이드를 발굴하고자 하였음. 총 13 종의 펩타이드를 제작하여 HUVEC의 증식과 이동, 맥관 형성에 대한 억제 활성 및 TK1-2와 HUVEC과의 상호작용의 저해, HUVEC adhesion 유도 여부, VEGF -induced ERK1/2 phosphorylation 저해, 펩타이드 자체의 FAK, p38 인산화 능력 등을 조사하여 UP-7, TP-7, UP-3, TP-3, UP-6, DGDA peptide 6 종을 일차 선별하였음. 이들 펩타이드들에 대해 in vivo Matri-gel plug assay를 실시하였을 때 TP-3만 제외하고 모두 혈관신생 억제능력이 나타났으며 특히 UP-7과 TP-7은 강력한 억제 활성을 나타냈음. NCI-H460 lung cancel cell을 피하에 이식한 암 동물 모델에 투여하였을 때, UP-7이 가장 강력하게 암의 증식을 억제하였고, TP-7은 활성이 비교적 적게 관찰되었음. 따라서 UP-7이 가장 강력한 후보 펩타이드로서 항암제로 개발 가능성이 높은 것으로 나타났음. UP-7은 맥관형성은 억제하지 못 하였지만, 내피세포 증식과 이동을 억제하였고, VEGF-induced phophorylation 도 억제하였음. 특히, UP-7은 A549 암세포주의 증식과, MDA-MD231 유방암 세포주의 이동을 억제하여 암의 성장과 전이에도 효과적일 것으로 보임. 추가적으로 본 연구과제를 통해 DGDA 서열이 TK1-2의 기능적 motif라는 것을 규명할 수 있었고, DGDA 펩타이드 자체도 혈관신생 억제제로서 기능할 수 있음을 규명하였음.

따라서, 본 연구 결과로부터 수용성 펩타이드로 UP-6와 DGDA 펩타이드, UP-7이 새로운 혈관신생 억제제로서 항암제로 개발될 수 있은 가능성을 제시할 수 있음. 이러한 펩타이드들은 기존의 항암 펩타이드와는 다른 작용기전으로 작용할 것으로 예상되므로, 새로운 항암제 개발을 위한 이론적 근거를 마련 할 수 있음.

(출처 : 연구개발사업 최종연구개발결과보고서 요약문 4p)

Abstract ▼

In this study, we attempted to develop novel potent anti-tumor agents that can evade drug-resistance, by exploring novel anti-angiogenic peptides to overcome the limit of protein drugs. Here, in order to develop novel anti-angiogenic peptides, we investigated peptides derived from urokinase kringle

In this study, we attempted to develop novel potent anti-tumor agents that can evade drug-resistance, by exploring novel anti-angiogenic peptides to overcome the limit of protein drugs. Here, in order to develop novel anti-angiogenic peptides, we investigated peptides derived from urokinase kringle (UK1) and t-PA kringle domain (TK1-2), which have been found to have potent anti-antiogenic and anti-tumor effects.

We tested whether or how these peptides affect in vitro angiogenesis, and whether they affcect in vivo angiogenesis and tumor growth. We constructed 13 peptides, and examined their effect on endothelial proliferation, migration, tube formation, interaction of TK1-2 with HUVEC, HUVEC adhesion, VEGF-induced ERK1/2 phosphorylation, induction of phosphorylation of FAK, and P38, etc. From the results of these experiments, 6 peptides including UP-7, TP-7, UP-3-TP-3, UP-6, DGDA peptide were selected for further studies. When these peptides were examined for the anti-angiogenic activity in matri-gel plug assay in vivo, the peptides except TP-3 were with effect, and in particular UP-7 and TP-7 were potent in inhibition of angiogenesis. When these were examined for their anti-tumor effect in NCI-H460 lung cancer cell-xenografted mice, UP-7 potently inhibited tumor growth, but TP-7 showed a low inhibitory effect, thereby proposing that UP-7 is a strong candidate for anti-tumor agents. UP-7 effectively inhibited endothelial proliferation, migration, and VEGF-induced ERK1/2 phosphorylation, although it did not show any inhibition in tube formation. Especially, UP-7 also inhibited proliferation of A549 cancer cell and migration of MDA-MD231 breast cancer cells, thereby showing a possibility that UP-7 can be effective in inhibition of tumor growth and metastasis. Additionally, we also found that DGDA sequence is a functional motif of anti-angiogenic TK1-2 protein, and itself is a noveal anti-angiogenic agent.

Therefore, these studies suggest that UP-6, DGDA peptide, UP-7 have a potental to be developed as a novel anti-tumor agent by inhibiting angiogenesis. Since these peptides may have different mechanism of inhibition, it provides a basis for the development of novel anti-tumor agent.

(출처 : Project Summery 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2목차 ... 3요약문 ... 4Project Summery ... 51. 연구과제의 최종 연구개발 목표 ... 62. 연구과제의 연구대상 및 방법 ... 103. 연구과제의 연구개발결과 ... 14 1. 제작된 펩타이드의 내피세포 증식에 미치는 영향 조사 ... 14 2. 제작된 펩타이드의 내피세포 이동에 미치는 영향 조사 ... 15 4. 여러 가지 펩타이드의 tube formation 에 미치는 영향 조사. ... 16 5. 내피세포와의 상호 작용을 저해하는 펩타이드 probe의 발굴 ... 18 6. 후보 펩타이드와 RGD 처리시 내피세포의 이동에 대한 병용 효과 조사 ... 19 7. 단핵구 세포의 내피전구세포로의 분화에 펩타이드의 영향 조사 ... 19 8. 후보 펩타이드의 암세포 증식에 대한 영향 조사 ... 21 9. 후보 펩타이드의 암세포 이동에 대한 영향 조사 ... 22 10. VEGF가 유도하는 내피세포의 신호 전달계에 후보 펩타이드가 미치는 영향 조사 ... 23 11. 후보 펩타이드 단독 처리시 내피세포의 신호 전달계 미치는 영향 조사 ... 24 12. Matrigel plug assay를 통한 발굴 펩타이드의 혈관 신생에 미치는 영향 조사 ... 27 13. Xenograft animal model에서 항암 효과 조사 ... 28 14. 조직 염색을 통한 혈관 밀도 관찰 ... 32 15. 조직 염색을 통한 혈관 신생 인자 발현 억제 효과 조사 ... 334. 연구과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 355. 연구과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 37 (1) 연구성과 총괄 ... 37 (2) 연구성과 상세내역 ... 38 (3) 연구개발과제의 목표달성도 ... 406. 연구과제의 활용계획 ... 40 (1) 연구종료 3년까지 예상 연구성과 ... 40 (2) 연구성과의 활용계획 ... 417. 참고문헌 ... 418. 첨부서류 ... 44끝페이지 ... 50