생쥐에서 Inducible Nitric Oxide Synthase 발현에 미치는 방광 내 BCG주입의 효과
Effect of Intravesical BCG Instillation on the Expression of Inducible Nitric Oxide Synthase in Mouse
류수방, 정동원, 이지영, 안규윤,
소속 상세정보
류수방 ( )
전남대학교 의과대학 비뇨기과학교실
정동원 ( )
전남대학교 의과대학 비뇨기과학교실
이지영 ( )
전남대학교 의과대학 비뇨기과학교실
안규윤 ( )
전남대학교 의과대학 해부학교실
KMID : 0358319980390050431
Abstract
서론
Morales 등이 표재성 방광암의 치료에 처음으로 피하와 방광 내에 BCG를 투여한 이래로
방광 내 BCG 주입은 표재성 방광암 환자에서 경요도 절제술 후 재발 방지와 잔존하는 표
재성 방광암 및 방광상피내암의 치료에 효과적인 것으로 알려져 있다. 이러한 BCG의 항암
작용에 대한 정착한 기전은 알려지지 않았지만 국소적 염증반응 혹은 전신적 면역반응의 결
과로 추측되고 있다. 최근에 쥐의 복강내에 BCG를 감작시킨 후 채취된 비장과 복강의 대
식세포에서 nitric oxide(NO)의 산화물인 nitrite(NO2-)와 nitrate(NO3
-)의 생성이 증가된다는 보고와 흰쥐의 방광 내에 BCG를 감작시킨 후 요 중에서
nitrite와 nitrate의 생성이 증가되며 증가된 nitrite의 생성은 생체 내에 대식세포의 활성화와
관계된다는 보고도 있어 BCG의 방광 내 투여가 NO 생성에 의한 항암 작용과 관련성이 있
음을 시사하였다. NO는 NOsynthase(NOS)의 매개에 의하여 L-arginine으로부터 citrulline
이 합성되는 과정에서 생성되며 이는 곧 nitrite와 nitrate로 산화된다 NOS는 아미노산 서열
이 약 85%의 동일성을 갖는 두 종류가 존재한다고 밝혀졌는데, 이 중 혈관내피세포와 신경
세포에 항상 존재하는 constitutive NOsynthase는 Ca2+/calmodulin에 의존적
이며 소량의 NO를 생성한다. 한편 호중구나 대식세포 등의 염증세포의 세포질 내에 존재하
는 inducible NO synthase(iNOS)는 Ca2+/calmodulin에 비의존적이며 평상시
에는 NOS 확성이 무시할 만하나 cytokine등으로 자극되면 iNOS유전자의 발현이 유도되어
오랜 기간 동안 많은 양의 NO를 분비하며, 분비된 NO는 DNA복제에 필요한 ribonucleotide
reducate나 mitochondrial respiration에서 전자전달계의 complex I과 Ⅱ등의 Fe-S을 함유한
효소들과 nutrosyl-iron sulfur complex를 이룸으로써 효소활성을 억제시켜 암세포나 미생물
에 대한 세포독성(cytotoxicity)을 일으키는 것으로 알려졌다. 방광 내 BCG주입이 호중구나
대식세포 등의 염증세포를 활성화시켜 암세포에 세포독성을 나타내는 NO를 생성하며, 이러
한 NO는 NO의 생성을 매개하는 iNOS 유전자의 발현에 의한다는 보고가 있었으나, BCG주
입이 방광내의 이행상피세포를 포함한 방광조직에서 iNOS 발현을 유도하는지는 밝혀지지
않았다. 따라서, 본 연구는 생쥐의 방광 내 BCG주입 후 면역조직화학적 염색에 의한 형태
학적인 연구를 통해 iNOS의 방광 조직 내 분포와 발현 정도를 밝힘으로써 BCG주입의 항
암 기전을 이해하고자 하였다.
#초록#
Purpose: Bacillus Calmette-Guerin(BCG) therapy for superficial bladders carcinoma and
carcinoma in situ is believed to exert its antitumor effects through immune mechanisms
when BCG is instilled into the bladder, but its detail mechanisms are poorly understood.
Recently, intravesical BCG instillation is known to induce nitric oxide(NO) which is
revealed to be tumoricidal . This experiment was performed to determine the intravesical
localization and alteration of expression of inducible nitric oxide synthase(iNOS) after
BCG instillation.
Materials and Methods: Normal saline(0.85m1/kg, control group) and BCG(6mg/kg,
experimental group) were instilled intravesically in fifty four female mice. After 2 hours,
each mouse urinated after removal of urethral ligature, and was sacrificed at 6th, 12th,
18th hour, 1st day, 1.5th, 2th, 3th, 7th and 14th day, respectively. Immunohistochemistry
was performed on paraffin embedded bladder tissue using anti-inducible NOS
antibody(Transduction Labaratories, USA.).
Results: Inflammatory cells were infiltrated in the bladder wall in the BCG-treated
group, but not in the control group. Number of inflammatory cells among BCG-treated
group, was the highest in the 18th hour group and was reduced gradually with time
elapse thereafter In the control group, immunoreactivity of iNOS to be positive in the all
intermediate cell layer and a few basal cell layer of bladder transitional epithelium,
which did not change as time passed. In the BCG-treated group, immunoreactivity of
iNOS increased from 6 hours after BCG instillation, and gradually decreased from 7
days to restore to the level of the control group. However, some cells of transitional
epithelium showed reduced immunoreactivity, focally.
Conclusions: These results suggest that iNOS is tonically expressed in transitional
epithelium of mouse bladder which is further induced by BCG instillation. Also,
NOS-mediated NO production is supposed to be one of factors to induce tumoricidal
erect by BCG instillation.
(Korean J Urol 1998; 39: 431∼6)
키워드
BCG; Nitric oxide; iNOS; Immunoreactivity;
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