본 연구에서 비소세포 폐암세포 \( \mathrm{H} 460 \)에 노출 영향은 세포사멸 관련 단백질인 활성형 caspase-3, 활성형 caspase-7, PARP, XIAP와 세포주기 정지 관련 주요 단백질인 \( \mathrm{p} 53 \)의 변화를 Western blot 법을 통하여 세포생존율을 저하 및 세포사면(아포토시스와 괴사 모두)을 증가시키고, 세포주기 정지 및 지연현상과 관련이 있다는 사실을 발견했다. 일부 보고와 사례에 따르면 세포사멸이 P53 단백질의 분해 (degradation)에 의해 나타난 것인지 관련이 없는지는 추가적 연구가 필요하다. 암세포의 증식 및 사멸은 SB (Sodium butyrate) 처리 후 유발되는 세포주기 변화 및 사멸 증가와 더불어 ERK 단백질과 활성화 및 인산화를 이들에 특이적으로 반응하는 항체를 이용해 조사하였다. 암세포 사멸유도 전략수립에 도움을 줄 수 있는 SB의 처리는 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 기전과 pERK 감소기전에 대한 연구에 도움이 될 것으로 예상된다.
<h2>Sodium butyrate 노출후 세포사멸 관련 및 \( \mathrm{p} 53 \) 단백질의 변화</h2> <p>본 연구에서 SB의 \( \mathrm{H} 460 \) 비소세포 폐암세포주에 노출은 농도의존적으로 세포생존율을 저하시키고 세포사면(아포토시스와 괴사 모두)을 증가시켰는데, 이와 같은 현상은 세포주기 중 \( \mathrm{G} 2 / \mathrm{M} \)기 정지 및 지연현상과 관련 있다는 사실을 확인하였다. 이와 같은 사실을 생화학적으로 검증하기 위해서 세포사멸 관련 단백질인 활성형 caspase-3, 활성형 caspase-7, PARP, XIAP와 세포주기 정지 관련 주요 단백질인 \( \mathrm{p} 53 \)의 변화를 Western blot 법을 통하여 조사하였다. SB를 처리한 세포, 특히 \( 7.5 \mathrm{mM} \)과 \( 20 \mathrm{mM} \) 농도 처리군에서 활성형 caspase-3와 caspase-7 단백질이 대조군 \((0 \mathrm{mM})\)에 비해 확실히 증가하는 것이 보였으며, caspase- 3의 활성에 의해서 분절이 일어나는 것으로 알려진 PARP 단백질의 분절화(fragmentation)도 명확하게 확인되었다. 또한, caspase-3의 활성을 억제하는 단백질로 알려져 있는 XIAP는 SB 처리에 의해 농도의존적으로 감소하는 것이 관찰되었다. 이는 SB의 처리에 의해서 유발된 세포사멸중 아포토시스는 caspase의 활성에 의존적으로 일어난다는 것을 의미하였다. 세포수기에서 \( \mathrm{G} 2 / \mathrm{M} \)기의 정지 및 지연과 관련된 \( \mathrm{p} 53 \) 단백질은 SB 처리군에서 대조군에 비해 함량이 상승되는 것이 관찰되었다. 그러나 세포사멸율이 가장 높은 \( 20 \mathrm{mM} \) 처리군에서는 오히려 \( 7.5 \mathrm{mM} \) 처리군에 비해 \( \mathrm{p} 53 \) 단백질의 함량이 감소하는 현상을 보였다. 이는 사멸세포 비율의 증가의 결과로 \( \mathrm{p} 53 \) 단백질의 분해 (degradation)에 의해 나타난 것으로 판단된다. 이전의 일부의 보고에 의하면 \( \mathrm{SB} \) 처리에 의한 \( \mathrm{G} 2 / \mathrm{M} \) 기의 지연 및 세포사멸은 \( \mathrm{p} 53 \)가 관련이 없다고 조사[4]된 바도 있음에 유의하여 이에 대한 추가적 연구가 필요하다고 판단된다.</p> <h2>Sodium butyrate의 비소세포 폐암세포 처리 시 ERK의 변화</h2> <p>최근에 들어 암세포의 증식 및 사멸을 평가하는데 있어 MAPKs의 조사가 중요시되고 있으며 그중 ERK에 대한 관심이 집충되고 있는 상태이다. 따라서 본 연구에서는 SB 처리 후 유발되는 세포주기의 변화 및 세포사멸 증가와 더불어 ERK 단백질과 ERK의 활성화 시에 동반되는 ERK 인산화를 이들에 특이적으로 반응하는 항체를 이용하여 Western blot 법으로 조사하였다. SB를 \( \mathrm{H} 460 \) 세포에 처리하였을 경우, 일반 ERK 단백질의 함량은 변화를 보이지 않았으나, 인산화형의 ERK는 SB 처리 농도의존적으로 그 단백질 함량이 감소하였다. 이는 ERK가 비소세포 폐암세포인 \( \mathrm{H} 460 \)에서 세포생존 및 유지와 관련된 단백질의 인산화에 계속적으로 관여하고 있다는 사실을 암시한다. pERK의 함량이 세포사멸 비율이 상대적으로 낮은 \( 2.5 \mathrm{mM}\) SB 처리군에서도 대조군\( (0 \mathrm{mM})\)에 비해 급격히 감소하는 것으로 보아 pERK의 감소가 사멸세포의 증가결과에 기인한 것으로 생각되지는 않는다. 즉, SB의 처리는 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 기전과 관련이 있을 가능성이 높다고 추측된다. SB의 처리와 Akt 및 pERK의 감소에 대한 유사실험결과는 human leukemia 세포인 U937에서도 제시된 바가 있다. 향후 SB의 노출에 의한 pERK 감소기전에 대한 연구가 진행되면 SB의 더욱 효율적인 암세포 사멸유도 전략수립에 도움을 줄 수 있을 것이라 예상된다.</p>