Retroviral Vector를 이용한 인체 간암세포주로의 Interleukin-2 유전자 형질도입의 효과
Effects of Interleukin-2 Transduction into the Human Hepatoma Cell Lines Using Retroviral Vector
대한암학회지 1997년 29권 4호 p.555 ~ 564
소속 상세정보
공수정
유내춘/김주항/신동환/엄효동/정숙정/조재용/라선영/김연수
KMID : 0360319970290040555
Abstract
서론
미국에서 1990년에 처음으로 인간을 대상으로 한 유전자 치료가 시도된 이래 미국의
FDA(food and drug administration) 또는 RAC(recombinant DNA advisory committee)에서
승인한 암유전자 치료에 관한 clinical protocol은 1996년 1월 현재, 117개에 이르고 있으며
이러한 숫자는 지속적으로 증가될 전망이다. 암유전자 치료에 관한 117개의 clinical protocol
중 gene transfer의 방법으로 retroviral vector를 이용하는 경우는 81개로 오늘날 retroviral
vector는 암의 유전자 치료 시에 gene transfer 방법으로 가장 많이 이용되고 있는 system
이며, 유전자 치료시의 대상유전자로는 IL-2, GM-CSF 등 면역 반응을 중재할 수 있는
cytokine 유전자를 이용하는 경우가 51개로 유전자 치료의 주된 방향을 이루고 있다.
이미 형성된 암은 면역감시체계를 벗어나 있다 하여도 자가세포면역을 항진시킴으로 암세
포를 제거할 수 있다는 이론하에 interleukin-2(IL-2)등의 cytokine을 이용한 치료들이 시도
되고 있다. 사람에서의 IL-2 투여는 진행성 악성흑색종 또는 신세포암 환자의 15∼30% 정
도에서 치료효과를 보이고 있지만 이때에 사용된 고용량의 IL-2는 capillary leak syndrome,
severe hypotension, 신부전, 간손상 그리고 pulmonary insufficiency 등과 같은 부작용이 문
제점으로 수반되고 있다. 이런 이유로 저용량의 IL-2 및 continuous infusion에 의한 투여가
시도되기도 하였는데, 이는 부작용이 감소되기는 하나 치료효과가 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위한 수단으로 IL-2 유전자를 암세포에 형질도입하여 암세포에
대한 면역반응을 중재하는 방안이 제시되고 있다.
이에 본 연구에서는, IL-2 유전자가 형질도입된 종양세포를 종양백신으로 환자에게 다시
투여할 때의 치료효과 규명을 위한 전임상연구로, retroviral vector를 이용하여 간암세포주
에 IL-2 유전자를 형질도입한 후 in vitro에서 종양세포의 말초혈액 단핵구에 대한 감수성의
변화 및 실험동물에서 종양의 퇴행여부 등을 관찰하여 보고하고자 한다.
#초록#
Purpose: We compared the differences between parent hepatoma cell lines and
interleukin-2(IL-2) transduced hepatoma cell lines using N2A/IL-2 and
LNC/IL-2 retrovirus with regards to in vitro sensitivity to peripheral blood monocytes
and in vivo tumorigenic activity.
Materials and Methods: Retroviral vector and producer cell line were constructed and
IL-2 gene was transduced into the human hepatoma cell lines(SK-Hepl, Hep-G2,
Hep-3B). IL-2 secretion after IL-2 transduction was measured by ELISA. MTT assay
for in vitro sensitivity to peripheral blood monocytes was performed and the tumorigenic
activity was observed in BALB/c mice and nude mice.
Results: IL-2 secretion was 186 pg/106 cells/24 hrs in SK-Hepl cell line
and was 147 pg/106 cells/24 hrs in Hep-3B cell line with
N2A/IL-2 retroviral vector and was 55,000 pg/106 cells/24
hrs with LNC/IL-2 retroviral vector. In vitro sensitivity to peripheral blood monocytes
was increased by 163.8∼254% in IL-2 transduced hepatoma cell
lines(Hep-3B/N2A/IL-2, Hep-G2/N2A/IL-2) compared to
those of the parent cell lines. The tumorigenicity was observed in 1 of 3 BALB/c mice
and all 3 nude mice. Simultaneous injection of 1×107 cells of the parent
cell line(Hep-3B) into the right flank and IL-2 transduced cell line(Hep-3B/LNC/IL-2)
into the left flank of the three BALB/c mice and of 5×105 cells for the
three nude mice resulted in a complete regression of the IL-2 modified tumor cell
line(Hep-3B/LNC/IL-2) in 3 weeks and the parent cell line(Hep-3B) in 5 weeks. But,
after the injection of 1.5×107 cells for other five nude mice, the tumor of
the IL-2 transduced hepatoma cell line(Hep-3B/LNC/IL-2) was gradually disappeared,
and the tumor of the parent hepatoma cell line(Hep-3B) was initially decreased and then
gradually regrew 20 days later.
Conclusion: IL-2 transduced hepatoma cell lines secreting IL-2 became more sensitive
to peripheral blood monocytes and resulted in the increased antigenicity to the tumors
formed by IL-2 transduced hepatoma cell line and parent cell line, and finally resulted in
the regression of the tumors in experimental animals.
키워드
Interleukin-2; Hepatoma cell line; Tumor regression;
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