본 연구는 resveratrol 처리에 따른 A549 폐암세포의 증식 억제가 종양억제 유전자와 세포주기 조절 억제자들의 발현 변화와 상관관계가 있는지를 검증하였다. 연구 중에는 p53와 p21 같은 종양억제 유전자의 발현 변화를 조사하였다. 또한, resveratrol 처리에 따른 암세포에서 Cdk2와 Cdk4의 kinase 활성이 억제되었다는 결과를 확인하였다. 마지막으로, A549 폐암세포의 증식억제가 COX-2의 선택적 발현억제 및 prostaglandin 생성 저하 등과 관련성이 있는지도 조사하였다.
<h2>p53과 p21의 발현 및 Cdk kinase 활성에 미치는 resveratrol의 영향</h2> <p>다음은 resveratrol의 처리에 의한 A549 폐암세포의 증식 억제가 종양억제 유전자 또는 세포주기 조절 억제자들의 발현 변화와 상관성이 있는지의 여부를 조사하기 위하여 현재까지 알려진 Cdk inhibitor 중 가장 많은 연구가 이루어졌으며, 세포주기 진행 중 G1 기에서 S기로 전이에 중요한 역할을 하는 종양억제 유전자 p 53 및 Cdk inhibitor p21의 발현 변화를 조사하였다. Fig. 5A의 RT-PCR의 결과에서 볼 수 있듯이 종양 억제 유전자 p53 및 Cdk inhibitor p21의 전사수준이 resveratrol의 처리에 의하여 처리 농도 의존적으로 모두증가되었음을 알 수 있었다. 특히 Cdk inhibitor인 p21은 p53의 발현 증가에 의하여 전사 수준이 조절될 수 있으며, 암세포의 증식 억제, apoptosis 및 분화 유도에 중요한 역할을 하는 세포주기 전반에 걸친 가장 중요한 조절인자란 점에서 resveratrol의 처리에 의한 발현의 증가는 매우 의미 있는 결과라고 사료된다. 잘 알려진 바와 같이 p21의 발현 증가는 cyclin/Cdk 복합체의 형성을 방해함으로서 그들의 kinase 활성을 억제할 수 있으며, 이러한 kinase 활성의 억제는 세포주기 특정 시기의 진행을 억제할 수 있으므로 세포주기 조절 전반에 걸쳐 중요한 kinase의 역할을 하고 있는 Cdks의 활성에 미치는 resveratrol의 영향을 조사하였다. Fig. 5B의 결과에서 볼 수 있듯이 정상배지에서 성장된 암세포에 비하여 resveratrol에 처리된 배지에서 배양된 암세포의 경우 조사된 두 가지 Cdk2 및 Cdk4 모두 그들의 kinase 활성이 매우 억제되었음을 확인하였다.</p> <h2>COXs의 발현 및 PGE2의 생성에 미치는 resveratrol의 영향</h2> <p>염증을 포함한 다양한 생체 반응에서 prostaglandin 계열 물질들은 세포분열이나 증식에 영향을 줌으로서 각종 인체 질병의 유발과 진행에 중요한 역할을 함이 최근 밝혀지고 있다. Prostaglandin의 합성에서 2가지의 COX isoform이 관여하고 있는데, 대부분의 조직에서 일정한 수준으로 발현되는 COX-1의 경우 인체의 항상성 유지와 연관된 기능수행에 관여하며, COX-2는 암을 포함한 세포의 성장 및 분화와 연관된 각종 퇴행성 질환의 발병과 진행에 중요한 역할을 한다. 많은 종류의 암 조직에서 COX-2는 높은 수준으로 발현되고 있으며, COX-2 유전자의 발현을 증대시킬 경우 혈관신생 및 전이능이 높아지고 apoptosis에 대한 저항성을 가지는 점으로 보아 특히 염증반응과 함께 세포의 암화에 COX-2는 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그리고 COX-2 특이적 억제제에 의한 angiogenesis와 종양형성의 억제 등의 결과에서 이 유전자의 선택적 조절에 의한 암 예방전략이 대두되고 있다.</p> <p>본 연구에서는 이상의 resveratrol에 의한 A549 폐암세포의 증식억제가 COX-2의 선택적 발현억제 및 prostaglandin 생성 저하 등과 관련성이 있는지의 여부를 조사하였다. 이를 위하여 resveratrol이 처리된 암세포를 대상으로 COX-1 및 COX-2의 mRNA 발현변화 여부를 RT-PCT 및 Western blot analysis로 조사한 결과인 Fig. 6A 및 B에서 볼 수 있듯이 resveratrol의 처리에 의하여 A549 폐암세포의 COX-1 발현은 아무런 변화가 없었으나, COX-2의 경우 저농도 처리군에서부터 발현의 감소가 관찰되었으며 고농도 처리군에서는 대조군에 비하여 COX-2의 발현이 매우 감소되었음을 관찰할 수 있었다. 즉 resveratrol에 의한 A549 폐암세포의 증식 억제는 COX-2 톡이적 발현 억제 현상과 뚜렷한 상관성이 있음을 알 수 있었다. 따라서 COXs에 촉매활성의 결과 생산되는 arachidonic acid 대사체인 PGE2의 생성에 미치는 resveratrol의 영향을 조사한 결과, Fig. 6C에서 볼 수 있듯이 COX-2의 산물에 해당하는 PGE2의 생성은 resveratrol의 처리 농도 의존적으로 점차 감소되었으며, 감소되는 경향성은 COX-2의 발현 감소와 유사한 경향성임을 알 수 있었다. 이상의 결과는 그동안 알려진 resveratrol의 항암작용 기전 해석을 위한 부가적인 자료로서 유용하게 사용될 것으로 생각한다.</p>