본 논문에서는 몇 가지 암세포의 증식에 미치는 genistein의 영향, Telomere 조절인자들의 발현에 미치는 genistein의 영향에 대한 실험결과를 서술하였다. COX-2 및 telomerase 활성 연관 실험을 수행하기 위한 조건의 설정하기 위해 48 시간 동안 다양한 농도의 genistein을 처리한 후 MTT assay를 실시하였고 조사된 암세포의 종류에 따라 genistein에 대한 telomere 조절인자들의 발현은 다양하게 나타났으며, 최소한 한 두 가지 인자 이상의 발현이 감소되었음을 확인할 수 있었다. genistein이 함유된 배지에서 자란 암세포들의 telomerase 활성은 genistein의 농도가 증가될수록 점차 감소하는 것으로 나타났고 이로 인해 genistein에 의한 암세포들의 증식 억제가 telomerase 활성 저하와 어느 정도 연관성이 있음을 입증하였다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>몇 가지 암세포의 증식에 미치는 genistein의 영향</h2> <p>Genistein에 의한 몇 가지 인체 암세포에서 COX-2 및 telomerase 활성 연관 실험을 수행하기 위한 조건의 설정을 위하여, 48 시간 동안 다양한 농도의 genistein을 처리한 후 MTT assay를 실시하였다. Fig. 1에 나타낸 결과에서 알 수 있듯이 조사된 4 가지 암세포에 모두는 genistein 처리 농도의 증가에 따라 증식이 억제되었으나, genistein에 대한 감수성은 백혈병 세포주인 U937에서 가장 높게 나타났으며, 방광암 세포인 T24에서 가장 낮게 나타났다. 이러한 genistein 처리에 따른 암세포들의 증식억제는 다양한 형태적 변형을 동반하였으며, 감수성의 정도는 선행연구의 결과들과 비슷하게 나타났다. 선행연구들의 결과에 의하면 genistein에 의한 암세포의 중식억제는 모두 세포주기의 G2/M arrest와 연관된 apoptosis에 의한 것이었으므로 본 연구에 의해 나타난 다양한 암세포의 증식억제도 G2/M arrest 및 apoptosis와 연관성이 있을 것으로 기대되며 선행 연구 및 몇 가지 실험을 통하여 이를 이미 확인한 바 있다.</p> <h2>Telomere 조절인자들의 발현에 미치는 genistein의 영향</h2> <p>진핵세포의 염색체 말단 부위에 존재하는 telomere는 repeat sequences \( \left[(\text { TTAGGG })_{n}\right] \)로 이루어져 있으며, 이런 반복 구조의 형성 및 유지에 관여하는 효소가 telomerase이다. 정상 체세포에서는 telomerase의 활성이 없기 때문에 세포가 분열할수록 telomere의 길이는 짧아지게 되지만, 암세포의 \( 90 \% \) 이상에서는 telomerase의 catalytic subunit 단백질을 coding하는 human telomerase reverse transcriptase (hTERT)가 과발현 되어 있고 이로 인한 높은 telomerase의</p> <p>활성을 나타내고 있다. 따라서 telomerase 활성 변화는 노화, 혈관신생 및 면역계질환 등에서 뿐만 아니라 암의 발생과 진행과도 밀접한 연관성이 있으며, 암의 진단과 진행의 정도를 나타내는 지표로 사용될 수 있음을 시사하여 준다. 노화의 개념에서 결국 telomere의 소실은 염색체의 안정성이 상실되는 것이며 이는 DNA damaging agent에 의한 p53 및 Cdk inhibito 21p의 발현증가로 인한 세포주기 교란으로 설명되어 지고 있다. 특히 암과 연관된 부분에서 telomerase의 활성은 hTERT 유전자의 발현 조절에 의한 것이고, hTERT 유전자의 promoter 부위에는 다른 유전자의 promoter 보다 훨씬 더 많은 전사 조절인자의 결합부위를 보유하고 있어 activator 또는 repressor로 작용할 수 있다. 따라서 암세포에서 높은 활성을 지니는 telomerase의 활성을 선택적으로 억제함으로서 암세포의 성장과 분열을 억제하고자 하는 시도 역시 새로운 항암제 개발을 위한 포적이 되고 있다.</p> <p>Genistein에 의한 암세포들의 증식억제가 telomere 조절 인자들의 발현과 어떤 연관성을 지니는지를 조사하기 위하여 telomere 길이에 조절에 가장 중요한 역할을 하는 3가지 유전자인 hTERT, human telomerase RNA (hTR) 및 telomerase-associated protein (TEP)-1의 발현에 미치는 genistein의 영향을 먼저 조사하였다. 이를 위하여 정상 및 genistein이 처리된 배지에서 48 시간 동안 배양된 세포들을 대상으로 RT-PCR 및 Western blot 분석을 실시하였다. Fig. 2의 결과에서 알 수 있듯이 T24, U937 및 AGS 세포에서 genistein의 처리에 의하여 조사된 유전자 중 hTERT의 mRNA 발현이 genistein 처리 농도가 증가될수록 다소 감소되는 경향성을 보여 주었으나, SK-MEL-2 세포에서는 큰 변화가 없었으며, hTER의 단백질 수준의 변화도 이와 유사하게 나타났다. hTR의 경우 U937 및 SK-MEL-2 세포에서는 큰 변화가 없었으나, T24 및 AGS 세포에서는 genistein 처리 농도 의존적으로 감소되었으며, TEP-1의 경우 조사된 4가지 세포 모두에서 genistein의 농도가 증가할수록 매우 감소되었음을 알 수 있었다. 즉 조사된 암세포의 종류에 따라 genistein에 대한 telomere 조절인자들의 발현은 다양하게 나타났으며, 최소한 한 두 가지 인자 이상의 발현이 감소되었음을 알 수 있었다. 이러한 telomere 조절인자들의 발현 변화는 telomere 길이 조절에 직접적으로 중요한 조절 역할을 하는 telomerase 효소의 활성 변화와 연관성이 있을 것으로 추정되므로 이를 확인하기 위하여 genistein이 처리된 암세포들을 대상으로 telomerase 효소 활성의 정도를 정상 배지에서 자란 세포와 비교 조사하였다. 이를 위하여 AGS 및 SK-MEL-2 세포를 대상으로 실험 방법에 기술한 바와 같이 TRAP-ELISA를 통한 telomerse 활성을 조사하였으며, 그 결과는 Fig. 4A에 나타낸 바와 같다. Fig. 4A의 결과에서 볼 수 있듯이 genistein이 함유된 배지에서 자란 암세포들의 telomerase 활성은 genistein의 농도가 증가될수록 점차 감소되는 경향성을 보여 주어 genistein에 의한 암세포들의 증식 억제가 telomerase 활성 저하와 어느 정도 연관성이 있음을 알 수 있었다.</p>