항암제 저항성 난소암 세포에서 Ciglitizone 투여에 의한 항암제 민감성 유도 기전 연구

Abstract

상피성 난소암은 우리나라에서 자궁경부암에 이어 두번째로 흔하나 치명도는 가장 높은 대표적인 부인암이다. 일반적으로 항암화학 요법을 통해 80―90%는 초기 치료에 좋은 반응을 보이나 최종적으로 10―15%만이 완전관해에 이르며, 진행된 병기에서 5년 생존율은 30% 정도로 불량하다. 또한 재발암에서는 항암제내성을 보여 65―75%가 고식적인 항암화학요법에 반응을 보이지 않는다. 그러므로 본 연구자는 항암제 내성의 극복을 모색하기 위해 당대사와 관련된 Peroxisome Proliferator Activated Receptors-ɤ (PPARɤ)와 항암제 민감성의 관계를 알아보고자 하였다. 항암제 내성을 가진 난소암 세포주와 민감성 난소암 세포주를 통해 cisplatin과의 관게를 확인하였으며, 이후 PPARɤ 효현제인 ciglitizone과 cisplatin 동시투여로 항암제의 민감성을 유도하여 세포생존에의 영향과 이와 관련된 유전자의 변화를 살펴보았다. 항암제 민감성 세포주와 저항성 세포주에 ciglitizone 투여로 두 세포주간의 당대사와 관계하는 단백발현을 본 결과 Sp1의 발현이 두 세포주간에 차이가 있음을 알 수 있었다. 민감성 세포와는 다르게 항암제 내성을 가진 세포에서는 Sp1의 발현이 농도 의존적으로 증가되었다. 당대사와 관련된 Glut1은 cisplatin과의 동시 투여 후 발현의 증가를 보여, 당대사의 기전을 촉매시켜 항암제 민감도를 증가시키는 것을 보여주었다. 또한 Sp1의 발현증가를 보이던 항암제 저항 세포주는 cisplatin과 ciglitizone의 동시투여로 인해 Sp1의 발현의 감소를 보여 당대사 감소를 통한 세포사멸을 유도를 보여주었다. 당대사의 저하가 세포주기에 미치는 영향을 보면 sub-G1기의 연장을 가져옴으로써 세포자멸사에 도달하는 것으로 보인다. 이상의 결과를 요약하면 PPARɤ의 thiozolidinediones계열의 하나인 ciglitizone이 당대사의 억제와 세포자멸사 또는 증식억제에 관계한다고 생각되며, 항암제 내성 난소암 세포주에서 cisplatin의 항암제 감수성과의 연관성은 Sp1의 대사를 조절함으로써 세포주기의 지연뿐 아니라 당대사의 감소를 유도하여 성장억제에 관여하는 것으로 보인다. 이상의 결과는 향후 PPAR-ɤ 효현제가 난소암의 내성을 극복하는 보조 치료 약제로의 가능성에 관한 기초적인 정보를 할 수 있는 것으로 생각된다. Resistance to chemotherapy severely limits the effectiveness of chemotherapy drugs in treating cancer. Still, the mechanisms and critical pathways that contribute to chemotherapy resistance are relatively unknown. This study elucidates whether ciglitazone (thiozolidinediones derivative) could sensitize ovarian cancer chemoresistant cells to the effects of cisplatin. Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-ɤ ligands constitute important insulin sensitizers that have already been approved for the treatment of human metabolic disorders. The present study was designed to further understand the mechanism after uterine leiomyoma and normal myometrial cells were exposed to PPAR-ɤ agonist, ciglitizone. In order to confirm the unknown cellular and biochemical responses to ciglitizone and cisplatin co-treatment with ovarian cancer cells, MTT assay and Western blot assay were performed. To analyze mechanism of glucose metabolism related gene regulation by PPAR-γ ligands and cisplatin, RT-PCR and cell cycle analysis were performed. Ciglitizone increased the sensitivity of cancer cells to the apoptotic effects of cisplatin in cisplatin resistant ovarian cancer cells. Expressions of p-AMPK was greatly increased after co-treatment with ciglitizone and cisplatin. Glut-1 was related with glucose metabolism, and Sp1 was decresed by co-treatment of ciglitizone and cisplatin. Ciglitizone induced Sp1 degradation in a manner paralleling that of glucose starvation. In summary, the results of this study showed that ciglitizone (PPAR gamma agonist), known as an oral antidiabetic agent, was able to mediate the chemosensitivity of ovarian cancer cells to cisplatin through the inhibition of Sp1 and Sp1-regulated gene products. These results suggest that ciglitizone will be a novel agent for sensitizing therapy against ovarian cancer chemoresistance.