초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 산성화 세포외환경에서 종양세포의 생존기전에 대한 불활성화 효과를 지닌 한약 소재를 선별하고 암세포의 pH 조절 기작에 관여하는 한약 소재가 암 생성 및 전이에 미치는 영향을 in vitro와 in vivo에서 분자생물학적 방법으로 분석하여 한의학적 체액 이론과 암 조직의 산성화 조절기전의 상호관계를 기반으로 새로운 암 치료 개념 정립함과 동시에 한약 소재를 활용한 항암치료법 개발을 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
동의보감을 비롯한 본초 및 처방 관련 한의학 문헌을 바탕으로 진액조

□ 연구개요
본 연구는 산성화 세포외환경에서 종양세포의 생존기전에 대한 불활성화 효과를 지닌 한약 소재를 선별하고 암세포의 pH 조절 기작에 관여하는 한약 소재가 암 생성 및 전이에 미치는 영향을 in vitro와 in vivo에서 분자생물학적 방법으로 분석하여 한의학적 체액 이론과 암 조직의 산성화 조절기전의 상호관계를 기반으로 새로운 암 치료 개념 정립함과 동시에 한약 소재를 활용한 항암치료법 개발을 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
동의보감을 비롯한 본초 및 처방 관련 한의학 문헌을 바탕으로 진액조절과 관련하여 주로 청열생진, 익기생진, 양음생진, 익위생진 등의 효능을 나타내는 처방 15종, 본초 23종을 파악함. 문헌검색을 통해 한약 소재와 pH관련 인자들에 대해 조사한 결과, 등심초와 황금탕은 각각 pH regulator인 carbonic anhydrase와 monocarboxylate transporter를 억제함. Puerarin, Amiloride, Gastrodin은 ASIC1, ASIC2에 작용하여 발현 억제 및 암세포의 증식, 침윤, 전이를 억제함. Psychosine은 TDAG8을 억제하여 암세포의 생존과 증식에 작용함. Sphingosylphosphorylcholine은 OGR1에 작용하여 세포내 Ca²⁺를 증가시켜 암세포의 증식과 이동을 억제함. 세포배양액에 HCl을 처리하여 유발된 산성화 조건에서 MCF7, MDA-MB231, ACHN, HT29, HCT116 cell은 cell viability가 감소, 반면 AGS cell의 경우 변화가 없었음. 동일한 조건에서 산성화 pH 관련 인자인 SREBP2와 ASIC2의 발현을 여러 암세포주를 대상으로 분석한 결과, SREBP2 발현량은 HT116, HT29, MCF7 cell에서 높았으며 특히 HCT116에서 발현량이 가장 높았으며, ASIC2 발현량은 HT29에서 다른 암세포들에 비해 3배 이상 발현량이 높았음. 대장암세포에서 Anhydroicaritin과 Icaritin을 각각 pH 7.4와 6.8에서 처리한 결과 cell proliferation은 모든 조건에서 억제하는 효과가 있었고, cell death는 pH 6.8에서 Anhydroicaritin의 농도에 비례하여 큰 폭으로 증가함. DMEM에 NaHCO3로 pH 7.4와 pH 6.8을 만들고 pH 7.4에 HCl로 pH 6.8을 만든 산성화 조건에서 산성화종양미세환경 관련 세포막 인자인 NHE-1과 ASIC2의 발현량을 AGS, MKN-74, NCI-N87, Hs-746TF cell에서 분석한 결과 NCI-N87 cell의 경우 NHE-1, ASCI2의 발현량이 다른 위암세포들과 달리 변화가 적음. 산성화 조건에서 NCI-N87 cell의 Control KD cell과 SREBP2 KD cell의 cell proliferation은 모두 유의하게 감소함. 산성호 조건에서 NCI-N87 cell의 Control KD cell에서 cell migration과 invasion이 모두 유의하게 증가한 것과 비교하여 SREBP2 KD cell의 경우 Control KD cell과 비교하여 cell migration과 invasion이 감소함. 유방암 예후에 대한 The Cancer Genome Atlas database, 102종의 천연 화합물로 처리된 유방암세포의 유전자 발현 프로필, 산성화 조건에 따른 유방암세포의 유전자 프로필 패턴, 그리고 유방암 환자 샘플의 Single-cell RNA sequencing을 포함한 4가지의 전사체 데이터를 통합 분석한 결과 Bruceine D는 CancerSEA database에서 제공된 cancer single cell의 14가지 기능적 상태 가운데 상피-중배엽 전이와 침윤에서 뚜렷한 치료 변별력을 보임.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
산성화된 세포외환경에서 암은 증식 및 전이를 일으키고 항암제들의 효과는 저하된다는 등 다양한 연구 보고들이 발표됨. 이에 암에 대한 치료 효율을 높이기 위해서 암세포에서 나오는 lactate와 수소이온의 전달을 차단하는 방법, 산성을 완충시키는 방법 등 다양한 시도들이 연구되고 있음. 본 연구는 한약 소재를 통해서 암세포의 산성환경에 대한 pH 조절 기작을 불활성화하여 암의 생성과 전이를 저해하는 새롭고 효율적인 대안이 될 것으로 기대됨. 항암효과를 지닌 천연물 치료제 개발로 암으로 인한 사망률을 개선하여 사회적 비용을 저감하는 효과를 나타낼 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• ① 연구개발의 목표 ... 4
• ② 연구개발의 필요성 ... 4
• ③ 연구의 가설 및 중요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• (1) 진액조절 관련 한약 소재 한의학 문헌 분석 ... 5
• (2) 한약 소재와 주요성분의 pH 관련 인자 자료 분석 ... 6
• (3) 다양한 암세포주에 대한 SREBP2와 ASIC2의 발현 및 산성화 조건에서 cell viability 분석 ... 6
• (4) 대장암세포에 대한 Anhydroicaritin과 Icaritin의 cell toxicity, cell proliferation, 및 cell death 분석 ... 7
• (5) 산성화 조건에서 암종에 따른 pH 관련 인자 pubmed 논문분석 ... 7
• (6) 암세포주에서 산성화 조건에 따른 주요 pH 관련 인자 분석 ... 8
• (7) 산성화 조건에서 NCI-N87 cell의 SREBP2 knockdown이 cell proliferation, cell migration, cell invasion, 및 cell death에 미치는 영향 분석 ... 9
• (8) 유방암의 산성화 조건에 따른 암 표현형 및 한약 소재 분석 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 21