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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 47(6); 2004 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2004;47(6): 562-568.
Celecoxib and Indomethacin Inhibit the Growth of Cancer and Oral Keratinocyte Cell Lines via Cyclooxygenase-2 Independent Mechanism.
Jong Lyel Roh, Myung Whun Sung, Kwang Hyun Kim, Dong Young Kim, Jeong Hun Hah, Chan Il Park
1Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery and Cancer Research Institute, College of Medicine, Chungnam NationalUniversity, Daejeon, Korea.
2Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Cancer Research Institute, and Clinical Research Institute, Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea.
3Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Dong-A University, Busan, Korea.
종양과 구강각질세포주에서 Celecoxib과 Indomethacin의 Cyclooxygenase-2 비의존적 기전에 의한 억제 효과
노종렬1 · 성명훈2 · 김광현2 · 김동영3 · 하정훈2 · 박찬일1
충남대학교 의과대학 이비인후과학교실 암연구소1;서울대학교 의과대학 이비인후과학교실 암연구소 임상의학연구소2;동아대학교 의과대학 이비인후과학교실3;
주제어: 세포주종양생쥐Cyclooxygenase-2억제제.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Overexpression of cyclooxygenase-2 (COX-2), a rate-limiting enzyme in the generation of prostanoids from arachidonic acid, has known to be closely related to tumorigenesis, tumor growth, angiogenesis, and metastasis. Selective or non-selective COX-2 inhibitors have been used for the growth inhibition of cancers with preventative intents ; however, it has been suggested recently that cancer cells have COX-2-independent mechanisms.
MATERIALS AND METHOD:
Using MTT assat and cell counts, we observed the growth inhibition of SCC VII, CT-26 and B16F10 murine cancer cell lines when treated by celecoxib and indomethacin. SNU-1041 and HOK 16B were used as controls for comparing with the murine cell lines. The COX-2 expression of these cell lines was analyzed by western blotting and compared with the degree of inhibition by the drugs.
RESULTS:
The growth inhibition of the cell lines by the drugs was clearly demonstrated in a concentration-dependent manner and depended on the type of cell lines and test drug. The in vitro viability assay revealed that CT-26 expressing COX-2 protein was slightly inhibited but SCC VII and B16F10 without COX-2 expression were moderate-to-highly inhibited by the drug treatment. Celecoxib and indomethacin appeared to have no close relation with the COX-2 expression of cell lines in their growth inhibition. HOK 16B showed a resistance by concentrations less than 25 microM of celecoxib, which implies that celecoxib has a more selective effect on tumor cells and is safer than indomethacin.
CONCLUSION:
The growth of cancer cells was inhibited by celecoxib and indomethacin treatment, which depends on the type of cancer, treated drug, and its concentration. Their suppressive effect is not closely related to the COX-2 expression of cancer cells.
Keywords: Cell linesCancerMouseCyclooxygenase-2Inhibitors

교신저자:성명훈, 110-744 서울 종로구 연건동 28  서울대학교 의과대학 이비인후과학교실 암연구소 임상의학연구소
              전화:(02) 760-2916 · 전송:(02) 745-2387 · E-mail:mwsung@snu.ac.kr

서     론


  
인체에 발생하는 종양에서 cyclooxygenase-2(COX-2)의 과발현이 종양의 생성, 성장, 신생혈관생성, 전이 등과 밀접한 관계가 있다고 알려져 왔다.1)2)3)4) 두경부암에서도 COX-2의 과발현이 관찰되었고 이것은 종양의 악성도, 예후와도 관계가 있었다.5) COX-2는 세포막과 핵막의 arachidonic acid에서 prostaglandin(PG)과 thromboxane 형성을 조절하는 효소로 이것이 과발현되면 PG 생성을 증가시켜 종양의 성장이 촉진되는 효과를 나타내게 된다. 따라서 COX-2를 효과적으로 억제하면 종양 성장을 억제하게 된다. 이와 같은 개념에서 COX-2를 선택적으로 억제하는 약물들이 개발되었다. 실제 임상에서 가족력이 있는 선종성 결장폴립증(familial adenomatous polyposis) 환자들에게 대표적인 COX-2 선택적 억제제로 알려져 있는 celecoxib를 투여하면 대장과 직장에 발생하는 폴립의 수가 의미 있게 감소하였다.6) Celecoxib, rofecoxib과 같이 COX-2를 선택적으로 억제하는 약물들과는 달리 aspirin, indomethacin 등 비스테로이성 항소염제(non-sterioidal anti-inflammatory drug, NSAID)는 COX-2 뿐만 아니라 COX-1에도 작용하여 비특이적인 효과를 나타내 위장관을 비롯한 여러 기관에 부작용을 나타낸다.
   이와 같이 종양억제 효과가 알려진 COX-2 억제제의 효과에 대해 많은 보고가 있으나 이들의 억제 효과가 COX-2 효소의 작용을 억제하여 PG 생성을 조절하는 것인지에 대해서 최근에 여러 이견들이 제시되어 왔다.7) 이에 따라 여러 생쥐 세포주에서 COX-2 발현 유무와 정도가 앞서 언급한 COX-2를 특이적 혹은 비특이적으로 억제한다고 알려진 약물의 투여로 이들 세포주의 성장이 억제되는 정도를 비교한다면 이들 약물의 작용 기전을 이해하는데 도움이 될 것이다. 저자들은 SCC VII, CT-26와 B16F10 세가지 생쥐 세포주를 동계 생쥐(syngeneic mice)에 이식하여 그 성장과 약물 투여 효과를 살펴보기 전에 먼저 이들 세포주를 알맞은 배지에 배양하고 COX-2 선택적 억제제인 celecoxib과 비특이적 억제제인 indomethacin 두 가지 약제를 투여하여 이들 종양세포주를 억제하는 정도를 살펴보았다. 이와 함께 이들 세포주에서 단백질을 분리하여 이들이 COX-2 단백질을 발현하는지 그 유무와 정도를 살펴보고 celecoxib과 indomethacin이 이들 종양세포주를 억제하는 정도와 비교하여 그 억제 기전을 이해하고자 하였다.

재료 및 방법

세포주(Cell lines)
   약물에 대한 세포 생존성를 조사하고자 SCC VII 편평세포암종, CT-26 대장암과 B16F10 흑색종 등 세 가지 생쥐 세포주를 사용하였고 SNU-1041 인체 하인두편평상피암종 세포주와 HOK 16B 세포주를 생쥐세포주와 비교하기 위해 사용하였다. SCC VII, B16F10과 SNU-1041은 RPMI 1640(Gibco-BRL, Grand Island, NY)에 CT-26은 Dulbecco's modified Eagle's medium(DMEM;Life Technologies, Inc., Grand Island, NY)에 각각 배양하였고 배양액에 10% 태아우혈청(fetal bovine serum, FBS)과 항생·항균제(100 units/ml penicillin, 100 μg/ml streptomycin, and 25 μg/ml amphotericin B)를 첨가하였다. 이들 배양액은 37℃에서 공기 95%와 CO2 5%의 조건에서 배양하였다. 이상의 세포주들은 한국세포주은행(Korea Cell Line Bank, Seoul, Korea)에서 구입하였고 HOK 16B 세포주는 인체 구강각질세포(human oral keratinocytes)를 불사화(immortalized)한 것으로 Jeffrey N. Myers(MD Anderson Cancer Center)에게 받아 사용하였고 여러 성장인자들(insulin, epidermal growth factor, and fibroblast growth factor;Gibco-BRL)과 5% 태아우혈청이 함유된 무혈청 각질세포성장배지(serum-free keratinocyte growth media)에서 배양하였다.

세포 생존성 분석(In vitro viability assay)
  
Celecoxib(gift from Korea Pharmacia Co.)과 indomethacin(Sigma, St. Louis, MO) 두 가지 약제를 처리하고 이상에서 배양한 다섯 가지 세포주들의 생존성을 살펴보고자 이미 보고된 방법대로 MTT 분석과 세포수 측정(cell count)을 하였다.8) 이들 세포주를 96-well flat-bottomed plates의 각 칸들(wells)에 1.5×104 세포수가 되게 배양액 100 μl 씩 넣어 24시간 배양하였다. Celecoxib과 indomethacin을 dimethyl sulphoxide(DMSO)에 녹여 각 칸에 일정농도가 되게 첨가하였고 DMSO만 첨가한 것을 대조군으로 하였다. 배양액 중 DMSO의 첨가양은 모두 0.1%로 일정하게 유지하였고 DMSO 자체에 의한 세포독성효과를 최소화하다. Celecoxib은 0, 5, 10, 25, 50, 100 μM의 농도로 12시간 처리하였고 indomethacin은 0, 50, 100, 250, 500, 1000 μM의 농도로 24시간 처리한 후 세포 생존성을 분석하였다. 두 약제를 각 정해진 농도대로 첨가한 후에 매 시간마다 현미경하에서 관찰하였고 그 억제 정도를 가장 잘 나타내 주는 시간만큼 약제들을 처리하였다. 약제를 처리한 농도와 시간은 기존 문헌들과 저자들이 현미경하에서 관찰한 것과 반복 실험한 결과에 의해 가장 적절한 값을 찾아 정하였다. 약제들을 일정 농도와 시간대로 처리한 후에 먼저 MTT 분석을 위해 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) 시약 20 μl(2 mg/ml;Sigma)를 각 칸에 첨가한 후 4시간 동안 배양하였다. 원심분리로 상층액을 제거하고 가라앉은 tetrazolium 결정을 용해하기 위해 DMSO 200 μl를 각 칸에 추가하여 30분간 잘 흔들어 녹인 후 microplate reader(Thermomax, Columbia, MD)를 이용해 570 nm에서 그 흡광도(absorbance)를 측정하였다. 각기 다른 농도로 약제를 처리한 군의 흡광도를 DMSO만 처리한 대조군의 흡광도로 나누어 그 분률을 계산하였고 이상의 실험을 세 번 반복하여 그 평균과 표준오차 값을 구하였다.
   Celecoxib과 indomethacin 처리로 인한 세포주의 생존성을 세포수 측정을 통해 재확인하였다. 이들 세포주를 six-well plates의 각 칸에 5×104 세포수가 되게 24시간 배양하고 이상에서 언급한 약제를 농도에 따라 첨가하여 celecoxib은 12시간, indomethacin은 24시간동안 처리한 후에 배지로부터 세포들을 수거해 hemocytometer로 그 세포수를 측정하였다. 세포수 측정도 세 번 반복하여 그 평균과 표준오차 값을 구하였다.

세포주의 COX-2 단백질 발현 분석(Western blot analysis)
   이들 세포주를 배양하여 COX-2 단백질 발현 정도를 비교하고자 western blotting을 하였다. 각 세포주를 배지 면적의 약 70
~80%가 되게 자라게 한 후 증류수로 세척하고 150 mM NaCl, 100 mM Tris, 1% Tween 20, 50 mM diethyl dithiocarbamate, 1 mM EDTA, 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, 0.001 μM aprotinin와 1 μM pepstatin이 포함된 완충액으로 균질화(homogenized)하였다. 이들 세포의 내용물이 녹아 있는 혼합액을 4℃에서 한 시간 흔들고 4℃ 15,000 rpm에서 15분간 원심분리하여 그 상층액을 수거해 단백질량을 측정하였다. 일정한 단백질량을 계산하여 12% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel에 부하하고 전기영동으로 분리하였다. 분리된 단백질을 nitrocellulose 막(Schleicher & Schuell, Dachen, Germany)에 옮겨 pH 7.5에서 0.2% Tween-20과 5% non-fat dried skimmed milk가 첨가된 Tris 완충식염수에 실온에서 30분간 처리하였다. 항 COX-2 항체(1:1,000;Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA)를 실온에서 두 시간 처리하고 세척한 후 horseradish peroxidase가 부착된 항 goat 이차항체(1:1,000;Dako, Glostrup, Denmark)를 실온에서 한 시간 처리하였다. 이것을 다시 세척한 후 chemiluminescence substrate(Pierce Chemical Co., Rockford, IL)를 처리하고 X-ray film(Photo Film Co., Tokyo, Japan)에 적절한 시간만큼 노출시켜 COX-2 단백질의 발현 유무와 정도를 비교하였다.

결     과

Celecoxib과 indomethacin 처리에 의한 종양세포주의 성장억제효과
  
본 실험에 사용한 종양세포주의 성장이 celecoxib과 indomethacin 처리 농도에 비례하여 억제되었다(Figs. 1 and 2). 약제를 처리한 후에 세포주들의 생존성을 MTT 분석, 세포수 측정과 현미경 관찰로 조사하였다. MTT 분석에서 종양세포주 모두에서 celecoxib를 12시간 처리한 후에 처리 농도에 비례하여 종양의 성장이 억제되었다(Fig. 1A). 종양세포주 모두에서 celecoxib 약 20 μM의 농도부터 억제되기 시작하여 100 μM 농도에서 대부분 억제되었다. Celecoxib 처리에 의한 억제 정도는 처리 농도뿐만 아니라 종양세포주의 종류에 따라 많은 차이를 보였다. B16F10 세포주에서 가장 현저한 성장억제가 관찰되었고 CT-26 세포주에서는 50 μM까지 높은 저항성이 관찰되었다. SCC VII과 SNU-1041 세포주는 중간 정도의 성장억제를 나타내었다. Celecoxib 처리에 의한 종양세포주의 성장 억제 양상이 세포수 측정에서도 비슷하게 관찰되었다(Fig. 1B). 또한 흥미롭게도 MTT 분석과 세포수 측정 모두에서 HOK 16B는 celecoxib 약 25 μM 농도까지 그 성장이 거의 억제되지 않았으나 그 이상의 농도에서 억제되기 시작하여 저농도에서 강한 저항성을 나타낸다는 사실을 확인할 수 있었다.
   종양세포주는 indomethacin 처리에 의해서도 그 농도에 비례하게 세포주의 성장이 억제되었다(Fig. 2). Indomethacin을 celecoxib보다 두 배 긴 시간과 열 배 높은 농도로 처리한 후 측정한 MTT 분석에서 celecoxib 처리로 인해 일부 종양세포주에서 보였던 20 μM 농도 이상에서 급격히 억제되는 현상이 indomethacin 처리 후에는 관찰되지 않았고 보다 원만하게 억제하는 양상을 나타냈다(Fig. 2A). Celecoxib 처리에서와 같이 indomethacin 처리로 SCC VII 세포주에서 가장 큰 성장 억제효과가 관찰되었고 CT-26에서는 그 효과가 가장 덜하였다. B16F10과 SNU-1041은 중간정도의 억제 효과가 관찰되었으나 종양세포주간의 차이는 celecoxib 처리에서만큼 현저하게 나타나지 않았다. 또한 celecoxib 100 μM 농도에서 대부분 종양세포주의 성장이 크게 억제되었으나 indomethacin 1,000 μM 농도로 celecoxib보다 두 배 이상 긴 시간동안 처리하였음에도 불구하고 그 농도에서 CT-26과 SNU-1041은 어느 정도만 억제된다는 사실을 관찰할 수 있었다. 또한 HOK 16B는 celecoxib 25 μM 농도까지 높은 저항성을 보였던 것과는 달리 indomethacin 처리에 의해 저농도에서도 그 성장이 억제되기 시작하여 중간이상의 농도에서는 종양세포주보다 오히려 더 많이 억제됨을 알 수 있었다. 이들 세포주가 MTT 분석에서 indomethacin 처리에 의해 억제되는 양상과 비슷하게 세포수 측정에서도 동일하게 관찰되었다(Fig. 2B).
   Table 1은 이들 세포주를 celecoxib과 indomethacin으로 일정 농도와 시간 동안 처리한 후 측정한 MTT 분석에서 이들 세포주의 성장을 50% 억제하는 농도(IC50)를 계산한 것이다. 이들 값은 이상 MTT 분석에서 나타난 그래프와 비슷한 결과를 보여주고 있다. 앞서 기술한 것과 같이 celecoxib 처리에 의에서 B16F10 세포주의 IC50이 15.4 μM로 가장 낮고 CT-26 세포주의 그것은 68.6 μM으로 가장 높았다. SCC VII과 SNU-1041 세포주는 그 중간 값인 42.7 μM과 38.4 μM를 나타냈다. Indomethacin 처리에 의해서 SCC VII 세포주는 165 μM의 IC50 값을 보여 가장 낮았고 CT-26 세포주는 555 μM로 celecoxib에서와 같이 가장 높은 값을 나타냈다. HOK 16B는 celecoxib과 indomethacin 처리로 각각 38.9 μM과 227 μM를 나타냈다. 이들 IC50 값은 두 가지 약제에 의해 이들 세포주의 성장 억제 정도를 어느 정도 예측할 수 있는 절대값을 보여 주고 있으나 이들 약제의 처리 농도에 따른 억제 정도를 전체적으로 반영하는 것은 아니어서 특히 이들 약제를 저농도로 처리하였을 때 나타나는 변화에 대해서는 MTT 분석의 그래프가 보다 유용함을 알 수 있었다.
   Fig. 3은 celecoxib과 indomethacin을 일정 농도와 시간대로 처리하고 나서 그 배지를 직접 현미경하에 관찰한 것으로 MTT 분석과 세포수 측정에서 보였던 생쥐 종양세포주의 성장 억제 양상과 비슷한 결과를 나타냈다. SCC VII, CT-26과 B16F10 이들 세 가지 생쥐 종양세포주가 celecoxib과 indomethacin 처리 농도가 높아짐에 따라 그 세포주의 성장억제와 함께 현미경관찰에서 세포 모양의 변화를 살펴보아 세포고사(apoptosis)가 진행되었음을 추정할 수 있었다.

종양세포주의 COX-2 단백질 발현
  
이상에서 사용했던 종양세포주의 COX-2 단백질 발현 유무와 정도를 western blotting을 통해 확인하였다(Fig. 4). 세가지 생쥐 종양세포주 중에서 CT-26만이 유일하게 COX-2을 발현하였고 SCC VII과 B16F10은 이 단백질의 발현을 보이지 않았다. SNU-1041은 COX-2를 발현한다고 잘 알려진 인체 하인두암세포주로 세가지 생쥐 종양세포주의 COX-2 발현과 비교하기 위해 사용하였다. 생쥐 종양세포주 가운데 CT-26 세포주의 COX-2 발현 정도는 대조군으로 사용한 SNU-1041 세포주의 그것보다 약 절반 정도의 발현을 나타냈다. HOK 16B는 종양세포가 아닌 구강 정상 각질세포를 불사화한 것인데 본 실험에서 COX-2를 발현하지 않았다. 흥미롭게도 이들 생쥐 종양세포주의 COX-2 발현 여부는 이들 세포주가 celecoxib과 indomethacin 처리에 의해 억제되는 정도와 관계가 없음을 알 수 있었다.

고     찰

   세가지 생쥐 세포주에서 celecoxib과 indomethacin 두 가지 약제를 처리하였을 때 그 세포주의 성장 억제 정도가 다르게 나타났다. B16F10과 SCC VII은 비교적 저농도에서부터 처리한 약물의 농도가 증가되면서 그 성장 억제가 뚜렷하게 증가되었으나 CT-26은 두 가지 약제 모두에서 비교적 그 성장 억제가 잘 안 되는 저항성을 보였다. 이와 같이 이들 약제의 종양 억제효과가 그 처리 농도와 종양세포주의 종류에 따라 다르게 나타남을 알 수 있다. 또한 종양의 종류에 따라 차이가 있으나 이들 억제제가 어느 정도 효과적으로 종양세포의 성장을 억제함도 확인할 수 있었다. 이들 두 약제가 각기 다른 정도의 억제효과를 나타내는 것도 주목할 만한 결과이다. 결과에서 볼 수 있듯이 종양을 효과적으로 억제하는 측면에서 celecoxib이 indomethacin보다 나아 보였다. Indomethacin을 celecoxib보다 10배의 농도에서 2배 이상 긴 시간동안 처리하였음에도 불구하고 MTT 분석과 세포수 측정이 가리키는 종양 억제 곡선을 살펴볼 때 celecoxib 처리가 그 농도를 높여 감에 따라 보다 효과적으로 종양을 억제함을 확인할 수 있다. 본 실험에서 사용한 약제들의 처리 농도와 시간은 기존 논문을 고찰하고 저자가 반복한 실험 결과와 현미경하에 이들 세포주의 성장이 억제되는 정도를 확인하여 알맞게 적용하였다.9) 그러나 실제 생체에서 사용할 때 이들 약물의 부작용을 고려한 안전 투여 용량이 본 실험에서 사용한 농도의 15 μM 보다 낮은 혈장 농도를 유지해야 한다. 이로 미루어 볼 때 두 약제는 저농도에서의 효과를 실제 생체 효과로 예측할 수 있고 이들 약제의 안전 투여 용량이 indomethacin 보다 celecoxib이 열 배 이상 높음을 고려할 때 celecoxib이 실제적으로는 보다 높은 혈장 용량을 유지하여 indomethacin 보다는 높은 종양억제 효과를 나타낼 것으로 생각된다. 본 실험에서 이들 약제 처리로 인한 종양세포주의 억제효과는 20 μM 이하에서는 미미해 보이나 이것은 일정 시간 내에 한번 처리한 결과임을 고려한다. 생체에서는 실제로 이들 약제를 하루에 두 번씩 수일에서 수주간 투여할 것임으로 저농도의 효과가 장기간 지속될 때 어느 정도의 효과를 예상할 수 있을 것으로 본다. 또한 실험적 조건에서도 상기 약물들을 본 실험에서 사용한 것보다 저농도로 장시간 투여하여 이들 종양세포주의 효과를 보는 것도 어느 정도 필요하다. 그러나 이때 이들 약물에 의한 종양세포주간 억제효과의 차이를 보다 뚜렷하게 관찰할 수 없다는 문제가 발생할 수 있어 기존논문과 저자들의 반복 관찰한 방법대로 처리 시간을 일정하게 정하여 그 약물들에 의해 종양세포주의 성장억제가 뚜렷해지도록 하였다. 이와 같이 실험적 조건에서는 실제 생체에서보다 고농도의 약물을 처리하였으나 본 실험에서 상용한 약물에 의한 종양세포주간 억제효과의 차이를 어는 정도 객관적으로 예측할 수 있다는 측면에서 의미가 있다고 생각된다.
   또한 이들 억제제의 종양 억제효과와 함께 눈 여겨 볼 사실은 종양세포가 아닌 비교적 정상 세포로 생각되어 대조군으로 사용한 HOK 16B 세포주가 이 두 가지 약제 처리에 각기 다른 반응을 보였다는 사실이다. 이 세포주는 celecoxib 저농도 처리에서 그 성장이 거의 억제되지 않다가 일정 농도 이상이 되면 억제되기 시작하였고 이 세포주의 이와 같은 저농도에서 약물에 대한 저항성은 indomethacin 처리에서는 발견할 수 없었다. 위에서 언급하였듯이 이들 약제가 실제 생체에서는 혈장 내에 저농도로 유지될 것이므로 HOK 16B의 celecoxib 저농도 처리에서 저항성을 보인 것은 주목할 만한 발견으로 생각된다. 이것은 indomethacin이 celecoxib보다 비특이적인 기전을 통해 어느 정도 종양 성장 억제와 함께 정상 세포에도 영향을 줄 수 있다는 것을 암시하는 것으로 실제 이 약제가 COX-2 뿐만 아니라 COX-1에도 어느 정도 영향을 미치기 때문에 나타나는 현상으로 이해될 수 있다. 본 실험에서 HOK 16B와 같은 정상세포에서 이들 억제제의 효과를 살펴본 것은 비교적 문헌 보고가 드문 독특한 결과로 생각된다. 따라서 이들 약제가 종양을 억제하는 정도의 효과적인 측면뿐만 아니라 종양을 선택적으로 억제하고 정상세포에 줄 수 있는 부작용이 덜해야 한다는 점을 고려한다면 indomethacin보다는 celecoxib이 보다 좋은 약제임을 알 수 있다.
  
본 실험에서는 celecoxib과 indomethacin의 종양세포주에 대한 억제효과뿐만 아니라 그 세포주의 COX-2 발현 유무 및 정도와 어떤 상관 관계가 있는지 살펴 보았다. 특이하게도 이들 두 약제 모두에서 가장 큰 저항성을 보였던 CT-26에서만 COX-2 발현이 나타났고 이들 약제에 어느 정도 억제 반응을 나타냈던 SCC VII과 B16F10 세포주에서는 COX-2를 전혀 발현하지 않았다. Celecoxib은 COX-2 단백을 특이하게 억제한다고 알려진 대표적인 약제이며 indomethacin 비특이적이나마 COX-1과 함께 COX-2 단백을 억제한다고 알려져 있다. 이들 두 약제의 생쥐 종양세포주의 성장을 억제하는 정도와 그들에게 나타내리라 예상되는 COX-2 발현과는 직접적인 상관관계를 보이지 않아 이들 약제가 COX-2 단백을 직접적으로 억제한다기 보기보다는 다른 기전을 통해 그 종양세포주의 성장을 억제함을 시사하고 있다. 최근 이와 같은 사실은 이미 COX-2를 발현하지 않은 정상세포와 종양세포에서 COX-2와 무관한 경로를 통해 이들 세포의 성장을 억제한다고 보고되었다.10)11)12)13) 이와 같은 현상은 특히 비특이적 억제제인 indomethacin보다는 celecoxib에 대한 연구 결과가 많고 이것은 COX-2을 통한 직접 효과가 아니라 세포 내에서 세포주기, 세포고사와 관련된 분자들의 억제나 미토콘드리아의 고사를 통해 나타나는 결과로 밝혀지고 있다.11)12) 본 실험에서도 celecoxib에서 보다 뚜렷하게 COX-2와 무관한 종양 성장억제 효과를 확인할 수 있었다. 저자들은 이들 약제가 COX-2와 무관하게 종양세포주의 성장을 억제한다는 현상을 관찰하였으나 어떠한 기전을 통해 그러한 효과를 나타내는지는 살펴보지 않았다. 이에 대해서는 추후에 보다 깊이 있는 연구를 통해 확인해야 할 사항으로 생각한다. 이와 같이 celecoxib을 비롯한 이들 약제의 종양억제기전을 탐구하는 것은 어떤 질환이나 임상 상황에서 이들 약제를 사용할 수 있는 지와 같은 임상 적용분야뿐만 아니라 세포 내 전달 경로(cell signaling pathways) 중 종양 성장을 선택적으로 억제하는 새로운 약물 등의 개발에 유용한 기초 정보를 제공할 수 있다. 이와 같은 관점에서 본 연구는 기존에 COX-2 효소를 억제하여 그 효과를 나타낸다고 알려져 있고 임상적으로도 이미 널리 사용 중인 celecoxib의 COX-2와 무관한 다른 억제효과를 살펴보는 것이 앞으로 종양생물학 분야 연구에 좋은 기초 자료가 되리라 생각한다.

결     론

   SCC VII, CT-26과 B16F10 세 가지 생쥐 종양세포주를 주로 사용하고 SNU-1041 인체 하인두암 세포주와 HOK 16B 인체 구강각질세포주를 대조군으로 하여 이들 세포주에서 celecoxib과 indomethacin의 성장억제 효과를 살펴보았다. 이들 약제 처리에 의한 종양성장 억제효과는 사용한 약제의 종류, 처리 농도와 세포주의 종류에 따라 차이를 보였고 HOK 16B는 celecoxib 저농도 처리에 강한 저항성을 보였다. 따라서 종양을 억제하는 효과와 정상 세포에 나타날 수 있는 부작용을 고려할 때 indomethacin보다는 celecoxib이 보다 효과적인 약물임을 확인하였다. 또한 이들 세가지 생쥐 세포주들 가운데 CT-26만이 COX-2 단백질을 발현하였는데 이 세포주는 두 가지 약물 모두에 다른 세포주보다 높은 저항성을 나타냈다. 따라서 이들 약제, 특히 celecoxib의 종양 억제효과는 COX-2 억제를 통한 직접효과라기 보다는 이와 무관한 다른 기전을 통해 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었으나 그 자세한 억제기전(COX-2 independent mechanisms)에 대해서는 추후에 보다 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.


REFERENCES

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