Apoptosis는 개체의 발생과 항상성 유지 조절에 중요한 역할을 하는 생리학적 현상인데, 그 중 TRAIL은 형질 전환된 세포의 치료 전략에 매우 유용하다. 그러나 최근 많은 종양세포가 TRAIL에 대한 저항성을 얻고 있는 것으로 알려져 정상세포에 세포독성을 지니지 않는 천연물이 대안으로 제시되고 있으며, 본 연구에서는 TRAIL에 대해 저항성을 가진 AGS 세포의 항암전략에 지금초 사용의 가능성을 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>Apoptosis (programed cell death)는 개체의 발생이나 항상성 유지 조절에 중요한 역할을 하는 정상적인 생리학적 현상이다. 최근 apoptosis 조절에는 많은 유전자들이 관여하고 있으며, 이들 유전자 산물들의 기능과 특징을 조사함으로서 apoptosis 현상의 분자생물학적 설명이 가능해 지고 있다. 그중 tumor necrosis factor (TNF) superfamily에 속하는 TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)는 trans-membrane 단백질의 일종이다. TRAIL은 세포막에 결합되어 있는 죽음의 수용체(death receptors, DR4 및 DR5)와의 결합을 통하여 세포내 death domains를 경유한 apoptotic signal을 보내는 apoptosis의 extrinsic (death receptor) path-way에 관여하는 것으로 알려져 있다. 이들 수용체는 리간드와 결합하게 되면 수용체의 다중화(multimerization)를 통하여 활성화되고, 그 결과로 여러 adapter 단백질들이 수용체와 결합하게 된다. 결합한 adapter 단백질들은 세포사멸에 있어서 중요하게 작용을 하는 다양한 caspase 등과 같은 단백질들의 활성화를 통해서 apoptosis를 유도하게 된다. 따라서 많은 세포에서 TRAIL에 대한 감수성은 세포막에 존재하는 세포막 TRAIL 수용체들 및 caspase-8에 의존적이다. TRAIL에 의해 활성화된 caspase- 8은 세포질로 유리되어 caspase-3 및 caspase-7을 포함한 effector caspases를 활성화시키는 protease cascade를 개시한다. 특히 TRAIL은 정상세포에는 전혀 영향을 주지 않으면서 암세포와 같은 형질 전환된 세포의 치료 전략에 매우 유용하여 임상적 가치가 매우 높다.</p> <p>위암(gastric cancer)은 위장관압(gastrointestinal tract cancer)의 한 종류로서 \( 90\%\) 이상이 adenocarcinomas에 해당된다. In vitro 위암의 연구 모델로서 가장 널리 사용되어지고 있는 세포가 AGS adenocarcinoma 세포인데, 최근 연구에 의하여 AGS 세포를 포함한 많은 종양세포가 TRAIL에 대한 저항성을 획득하고 있는 것으로 알려지고 있다. 이러한 저항성 획득의 원인으로 apoptosis를 조절하는 주요 Bcl-2 family 인자들의 돌연변이 유발 및 비정상적인 in-hibitor of apoptosis proteins (IAPs) family 인자들의 과발현등이 밝혀졌다. 따라서 AGS 세포와 같은 TRAIL 저항성 암세포들은 TRAIL을 활용한 암치료에 효율적이지 못하여 이를 극복할 수 있는 새로운 항암전략이 요구되어진다. 이러한 새로운 항암치료 전략으로 저농도의 항암제를 TRAIL과 동시에 투여할 경우 TRAIL의 저항성을 극복할 수는 있으나 정상세포에 대한 항암제 자체의 세포독성은 여전히 해결되어야할 문제로 남아있다. 따라서 TRAIL의 저항성을 극복하면서 효율적인 항암 전략으로 정상세포에 세포독성을 지니지 않는 천연물의 이용이 새로운 해결 방안으로 제시되어지고 있다. 최근 연구에 의하면, 정상세포뿐 만아니라 암세포에도 세포독성을 나타내지 않는 저농도의 대두에서 유래된 생리활성 물질인 genistein의 혼합 처리로 TRAIL 저항성을 극복하면서 효과적으로 apoptosis가 유발되었다는 보고가 AGS 위암세포를 포함한 몇몇 TRAIL 저항성 암세포를 대상으로 발표된 바 있다. 이러한 연구 결과들은 암세포에서 genistein을 포함한 다양한 천연물을 활용함으로서 매우 효과적으로 TRAIL의 저항성 극복할 수 있다는 가능성을 보여 주는 것으로서, 많은 연구자들이 TRAIL 저항성을 해결할 수 있는 천연물의 탐색에 관심을 가지게 되었다.</p> <p>지금초(地鍠草, Euphorbia humifusae Wind)는 대극과(人戟, E. pekinensis)에 속하는 한해살이 식물로서 비단풀 또는 지면(地綿), 초혈간(草盃炪), 혈견수(血兄愁), 오공초(蛒妮草), 선도초(仙挑草) 등으로도 부른다. 지금초는 민간요법에서 항암작용과 해독작용, 항균작용, 진정작용 등이 뛰어나서 다양한 암, 염중, 천식, 당뇨병, 심장병, 신장질환, 악성 두통, 정신불안 등의 치료와 에방에 사용되고 있으나 이에 관한 구체적인 실험적 근거는 아직 제시된 바가 없다. 그러나 지금초에는 tannin을 포함한 polyphenol이 다량 함유되어 있어 강력한 항암 작용이 있을 것으로 추정되므로 이에 관한 구체적인 연구의 가치는 매우 높다. 따라서 본 연구에서는 TRAIL에 대해서 저항성을 가지고 있는 AGS 인체 위암세포의 항암전략에 지금초 사용의 가능성을 조사하였다. 이를 위하여 세포독성을 보이지 않는 저농도의 지금초 열수 추출물(water extract of Euphorbiae humifusae: WEEH)을 TRAIL과 혼합 처리하여 apoptosis 유도 가능성을 조사하였으며, 이와 연관된 기전 연구를 시도하였다.</p>