다형성 교모세포종은 뇌종양 가운데 가장 빈번하게 발병하는 악성종양이다. 다형성 교모세포종에 종양 줄기세포가 존재한다는 보고가 있음에도 불구하고, 항암제 내성과 종양 줄기세포 사이의 상호 연관성에 관한 연구는 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서 다형성 교모세포종 세포주 A172 및 뇌종양 환자로부터 확립한 GBM2에 1,3-bis(2 -chloroethyl)-1-nitrosourea (BiCNU)를 처리시 극소량의 세포군만이 생존하며, 이들 생존 세포군은 BiCNU 재처리에 내성을 나타내는 것으로 조사되었다. 또한 이 다형성 교모세포종 유래 BiCNU-내성세포군의 Erk 및 Akt 인산화 활성이 증가되었으며, CD133 줄기세포 표지인자를 발현하는 세포가 다량 존재하였다. 이와 아울러, 다형성 교모세포종 유래 BiCNU-내성세포를 severe combined immuno-deficient (SCID) mouse brain에 이식하였을 때 암이 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 결과는 다형성 교모세포종 유래 BiCNU-내성세포가 종양줄기세포의 능력을 가지는 것으로 생각된다. 따라서 이상의 결과는 다형성 교모세포종에 존재하는 종양줄기세포가 항암제 내성에 관여 한다는 중요한 단서를 제공해줄 수 있을 것으로 사료된다.
Background: Oxidative stress-induced cardiomyocytes apoptosis is a key pathological process in ischemic heart disease. Glutathione reductase (GR) reduces glutathione disulfide to glutathione (GSH) to alleviate oxidative stress. Ginsenoside Rb1 (GRb1) prevents the apoptosis of cardiomyocytes; however, the role of GR in this process is unclear. Therefore, the effects of GRb1 on GR were investigated in this study. Methods: The antiapoptotic effects of GRb1 were evaluated in H9C2 cells by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, annexin V/propidium iodide staining, and Western blotting. The antioxidative effects were measured by a reactive oxygen species assay, and GSH levels and GR activity were examined in the presence and absence of the GR inhibitor 1,3-bis-(2-chloroethyl)-1-nitrosourea. Molecular docking and molecular dynamics simulations were used to investigate the binding of GRb1 to GR. The direct influence of GRb1 on GR was confirmed by recombinant human GR protein. Results: GRb1 pretreatment caused dose-dependent inhibition of tert-butyl hydroperoxide-induced cell apoptosis, at a level comparable to that of the positive control N-acetyl-L-cysteine. The binding energy between GRb1 and GR was positive (-6.426 kcal/mol), and the binding was stable. GRb1 significantl reduced reactive oxygen species production and increased GSH level and GR activity without altering GR protein expression in H9C2 cells. Moreover, GRb1 enhanced the recombinant human GR protein activity in vitro, with a half-maximal effective concentration of ≈2.317 μM. Conversely, 1,3-bis-(2-chloroethyl)-1-nitrosourea co-treatment significantly abolished the GRb1's apoptotic and antioxidative effects of GRb1 in H9C2 cells. Conclusion: GRb1 is a potential natural GR agonist that protects against oxidative stress-induced apoptosis of H9C2 cells.
약물의 방출 경향을 제어할 목적으로 폴리비닐피롤리돈 (PVP) 또는 염화나트륨을 함유한 항암제 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea (BCNU, carmustine)/poly(L-lactide-co-glycolide) (PLGA) 웨이퍼를 직접 압축성형 방법에 의해 직경 3 mm와 두께 1 mm의 조건으로 제조하였다. 생체외 방출실험에서 BCNLT/PLGA 웨이퍼로부터 약물 방출거동은 웨이퍼에 함유된 첨가제에 의해 조절할 수 있었다. BCNU의 초기 방출량과 방출속도 및 기간은 염화나트륨 또는 PVP의 첨가에 외해 변화하였다. 9L gliosarcoma세포를 이용한 생체 외 항암 활성 실험에서 첨가제가 함유된 웨이퍼로부터 방출된 BCNU를 처리한 세포의 생존율을 분석하여 평가했고, 그 결과 지속적으로 9L gliosarcoma세포의 성장을 억제함을 확인하였다. 9L gliosarcoma세포에 대한 첨가제 함유 BCNU/PLGA 웨이퍼로부터 방출된 BCNU 약효 검색을 통하여 웨이퍼로부터 BCNU가 지속적으로 방출되어 9L gliosarcoma세포의 생존과 증식을 효과적으로 억제함을 확인하였다. 특히, 첨가제 함유 BCNU/PLGA 웨이퍼의 지속적인 성장 억제는 첨가제를 함유하지 않은 웨이퍼의 것보다 더욱 효과적이었다. 또한 염화나트륨 함유 BCNU/PLGA 웨이퍼가 PVP 함유 BCNU/PLCA 웨이퍼보다 세포 증식 억제 효과가 뛰어남을 보였다.
Adriamycin (Doxorubicin HCl)의 혈관밖 유출에 따른 조직의 손상, 특히 피부괴양 및 괴사 기전을 규명하기 위한 연구의 일환으로 흰쥐 피부세포를 이용한 in vitro 실험에서 adriamycin에 의한 산소라디칼 생성 및 그와 관련된 세포독성 기전으로 지질과산화를 검토하였다. Adriamycin은 흰쥐 태자 피부의 배양세포에서 lactic dehydrogenase(LDH) 유리를 용량 및 시간 의존적으로 증가 시켰으며, NADPH 및 NADH 첨가 조건에서 $superoxide\;anion(O^-\;_2{\cdot})$ 생성을 현저히 증가시켰다. Adriamycin은 지질과산화 반응의 척도인 malondialdehyde(MDA) 생성을 역시 NADPH, NADH 존재하에서 용량의존적으로 증가시켰고, 산소라디칼 제거물질들인 superoxide dismutase (SOD), catalase 및 thiourea와 항산화물질인 butylated hydroxytoluene(BHT), ${\alpha}-tocopherol$은 MDA 생성증가를 현저히 억제하였다. 1, 3,-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea(BCNU)를 처리하여 산화성 공격에 대한 방어기전의 하나인 glutahione 체계를 억제할 경우 adriamycin에 의한 MDA 생성은 더욱 현저히 증가하였고, 이는 역시 항산화 물질들에 의하여 억제되었다. 이상의 연구성적에서 adriamycin은 산소라디칼 생성의 증가와 그에 따른 지질과산화를 촉진하므로서 피부세포에 손상을 줄 것으로 사료되었다.
The objectives of this study were to investigate the influence of gamma irradiation for sterilization on poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) with different molecular weight and the effect of gamma irradiation on the release behavior of 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea (BCNU, carmustine) from PLGA wafer with various irradiation doses. The effect of gamma irradiation on PLGA was evaluated by gel permeation chromatography (GPC), differential scanning calorimetry (DSC), and electron paramagnetic resonance (EPR). The weight average molecular weight (M$_{w}$) and glass transition temperature (T$_{g}$) of PLGA decreased after gamma irradiation. The extent of M$_{w}$ reduction was dependent on irradiation dose and PLGA molecular weight. Using EPR spectroscopy, we successfully detected gamma irradiation induced free radicals in PLGA. The gamma irradiation increased the release rate of BCNU from PLGA wafer at applied irradiation doses except 2.5 Mrad of irradiation dose in this study.study.
항암제가 함유된 생분해성 고분자 디바이스를 이용한 국소전달요법은 종양 부위에 고농도로 약물을 전달시킬 수 있는 이유로 약물의 효율성을 증가시킬 수 있다. 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitro-sourea (BCNU, carmustine)는 뇌종양 치료를 위하여 가장 일반적으로 사용되는 화학요법적 약물이다. 표적 부위까지 항암제를 효과적으로 전달하기 위한 이식제의 설계는 중요한 인자이다. 본 연구에서 약물의 방출경향을 조절하기 위해서 생분해성 웨이퍼의 첨가제와 다양한 제형 변화로부터 BCNU의 방출패턴을 조사하였다. 각각 3.85, 10, 20 및 30%의 BCNU를 함유한 PLGA 웨이퍼를 다양한 형태(직경 3, 5 및 10 mm, 두께 0.5, 1 및 2 mm)로 직접 압축성형법에 의해 제조하였다. 생체외 방출실험에서 BCNU 함유 PLGA 웨이퍼로부터 약물 방출거동은 웨이퍼의 포기 약물 함유량, 무게, 직경, 두께, 부피, 표면적 및 PLGA 분자량뿐만 아니라 첨가제의 종류와 같은 다양한 변수로 조절했다. 웨이퍼로부터 약물의 방출은 BCNU 함유량 및 염화나트륨 (NaCl)과 폴리엔비닐피롤리돈 (PVP)이 증가할수록 촉진되었다. 또한, BCNU가 함유된 PLGA 웨이퍼의 무게와 형태변화에 대한 조사를 통하여 다양한 기하학적 인자들과 첨가제의 효과를 고찰하였다.
Park, Jeong-Jae;Kang, Jong-Sool;Lee, Hyun-Sung;Lee, Jong-Soo;Lee, Young-Ha;Youm, Jin-Young
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제38권5호
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pp.366-374
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2005
Objective : Nitric oxide[NO] is implicated in a wide range of biological processes in tumors and is produced in glioma. To investigate the role of NO and its interaction with the tumoricidal effects of anticancer drugs, we study the antitumor activities of NO donors, with or without anticancer drugs, in human glioma cell lines. Methods : U87MG and U373MG cells were treated with the NO donors sodium nitroprusside[SNP] and S-nitroso-N-acetylpenicillamine[SNAP], alone or in combination with the anticancer drugs 1,3-bis[2-chloroethyl]-1-nitrosourea[BCNU] and cisplatin. Cell viability, cell proliferation, DNA fragmentation, nitrite level, and the expression of Bcl-2 and Bax were determined. Results : NO was markedly increased after treatment with SNP or SNAP; however, the addition of the anticancer drugs did not significantly affect NO production NO donors or anticancer drugs reduced glioma cell viability and, in combination, acted synergistically to further decrease cell viability in a dose- and time-dependent manner. Cell proliferation was inhibited and apoptosis were enhanced by combined treatment. Bax expression was increased by combined treatment, whereas Bcl-2 expression was reduced. The antitumor cytotoxicity of NO donors and anticancer drugs differed according to cell type. Conclusion : BCNU or cisplatin can inhibit cell viability and proliferation of glioma cells and can induce apoptosis. These effects are further enhanced by the addition of a NO donor which modulates the antitumor cytotoxicity of chemotherapy depending on cell type. Further biological, chemical, and toxicological studies of NO are required to clarify its mechanism of action in glioma.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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