Effect of Multidrug Resistance Gene-1 (mdr1) Overexpression on In-Vitro Uptake of $^{99m}Tc$-sestaMIBl in Murine L1210 Leukemia Cells

백혈병 세포에서 Multidrug Resistance Gene-1 (mdr1)의 과발현이 $^{99m}Tc$-sestaMIBl 섭취에 미치는 영향

Purpose: To determine whether $^{99m}Tc$-MIBI is recognized by the multidrug resistant P-glycoprotein (Pgp), we have measured quantitatively $^{99m}Tc$-MIBI uptake in cancer cells. The effects of various Pgp reversing agents on cellular $^{99m}Tc$-MIBI uptake were also investigated in the presence of multidrug resistance gene-1 (mdr1 gene) overexpression. Materials and Methods: We measured percentage uptake of $^{99m}Tc$-MIBI at different incubation temperatures both in mdr1 positive and negative cells. The effects of verapamil, cyclosporin, and dipyridamole on cellular uptake of $^{99m}Tc$-MIBI were also evaluated with or without overex-pression of mdr1 gene in cultured murine leukemia Ll210 cells. Results: The mdr1 gene expressing cell lines were effectively induced in in vitro with continuous application of low-dose adriamycin or vincristine. Cellular uptake of $^{99m}Tc$-MIBI was higher in mdr1 negative Ll210 cells than those of mdr1 positive cells, and higher when incubated in $37^{\circ}C$ than $4^{\circ}C$. In the presence of verapamil, cyclosporin or dipyridamole, $^{99m}Tc$-MIBI uptake was increased upto 604% in mdr1 positive cells. Conclusion: Cellular uptake of $^{99m}Tc$-MIBI is lower in leukemia cells over-expressing mdr1 gene, and MBR-reversing agents increase cellular uptake. These results suggest that $^{99m}Tc$-MIBI can be used for characterizing Pgp expression and developing MDR-reversing agents in vitro.

목적: 다약제내성인자가 과발현된 백혈병세포에서 $^{99m}Tc$-MIBI가 인지되는 지를 알아보기 위하여 다약제내성 유전자가 발현된 세포와 발현되지 않은 세포에서의 $^{99m}Tc$-MIBI의 섭취 정도를 측정하고, P-당단백의 길항제로 알려진 verapamil, cyclosporin 그리고 dipyridamole을 첨가하였을 경우 $^{99m}Tc$-MIBI의 세포 내 섭취에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 다약제내성 인자가 발현되지 않은 대조군 세포로 murine leukemia cell인 L1210세포를 사용하였고, 다약제내성 세포는 L1210 세포에 adriamycin과 vincristine을 첨가하여 유도하였다. 다약제내성의 발현은 RT-PCR로 증명하였고 vera-pamil은 0, 1, 10, 50, 100, $200{\mu}M$의 농도로, cyclosporin은 0, 0.1, 1, 10, 50, $100{\mu}M$의 농도로, 그리고 dipyridamole은 0, 10, 50, 100, 200, 500 ${\mu}M$의 농도로 각각 사용하여 각각의 농도에서의 $^{99m}Tc$-MIBI의 섭취를 감마 카운터로 측정하였다. 결과1) 저용량의 adriamycin 혹은 vincristine을 in-vitro 에서 처리하여 mdr1 유전자를 성공적으로 유도할 수 있었다. 2) mdr1 유전자가 발현된 세포에서 보다 발현되지 않은 세포인 L1210 세포에서 $^{99m}Tc$-MIBI의 섭취가 더 높았고, $4^{\circ}C$에서보다 $37^{\circ}C$에서 섭취가 더 높았다. 3) P-당단백의 작용을 길항시키는 약제로 알려진 verapamil 과 cyclosporin 그리고 dipyridamole을 첨가한 경우 mdr1 이 발현된 세포에서 $^{99m}Tc$-MIBI 섭취의 증가정도가 더 컸다. 또한 다약제 내성이 발현되지 않은 세포인 L1210 세포에서도 적은 정도이기는 하나 $^{99m}Tc$-MIBI의 섭취가 증가하였다. 결론: 다약제내성이 발현된 백혈병 세포에서는 $^{99m}Tc$-MIBI의 세포 내 섭취가 감소되었고, 다약제내성 극복제로 알려진 verapamil, cyclosporin과 dipyridamole은 세포 내 $^{99m}Tc$-MIBI 섭취를 증가시켰다. 본 연구의 결과로 보아 P-당단백에 의해 인지되는 $^{99m}Tc$-MIBI는 암세포에서 P-당단백의 발현을 밝히고, P-당단백 길항제들의 작용을 규명하는 데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.