Retroviral Vector를 이용한 Herpes Simplex Virus- Thymidine Kinase 유전자의 도입과 발현이 인체 위암세포주의 Ganciclovir감수성에 미치는 영향
Gene Transfer Effects of Thymidine Kinase Gene of Herpes Simplex Type I on Ganciclovir Cytotoxicity in Gastric Cancer Cell Line
소속 상세정보
노재경
공수정/김주항/엄효동/유내춘/송재진/조재용/라선영/정현철
KMID : 0360319980300010020
Abstract
서론
유전자 치료는 DNA 재결합 방법(recombinant DNA technology)을 이용하여 새로운 기능
을 가진 유전자를 형질도입하거나 결함을 가진 유전자를 대치하여 질환을 치료하는 방법이
다. 암환자를 대상으로 한 유전자 치료의 방법으로는, 면역 감시체계에 결함이 있는 암환자
에서 자가세포면역 항진을 목적으로 IL-2, TNF 등의 사이토카인을 이용하거나, 비활성화된
종양 억제 유전자의 활성화를 목적으로 한 정상형 종양억제 유전자의 형질도입 및
antisense를 이용한 암유전자의 억제 그리고 약제 감수성 증가 유전자의 사용 등이 있다. 이
중 약제 감수성 증가를 목적으로 하는 방법은 herpes simplex virus thymidine kinase
(HSV-tk) 유전자를 형질도입 한 후 유전적으로 조작된 세포에 독성을 나타내는 전약제
(prod겨g)인 ganciclovir(GCV) 또는 acyclovir 등의 nucleoside 유도체를 투여하는 방법으로
nucloside 유도체가 인산화되어 DNA에 삽입됨으로써 DNA 합성이 중지되어 세포사망이 일
어나게 된다. HSV-tk 유전자를 이용한 유전자 치료는 형질도입된 유전자가 표현될 때까지
비교적 짧은 시간을 요하고, 암세포 모두에 유전자 조작을 하지 않아도 주변의 암세포를 효
과적으로 제거할 수 있는 방관자 효과(bystander effect), 그리고 유전자 형질도입 후 전약제
에 노출되어 죽은 암세포에 의한 강한 면역 반응 유발 등의 장점을 가지고 있어 1991년 난
소암 치료에 처음 승인된 이후 현재 뇌종양과 악성흉막 중피종 등에서 임상 시도가 이루어
지고 있다.
한편 우리나라에서 가장 많은 발생률을 보이는 위암은 수술 및 항암제 치료 등 기존의 치
료법의 발전에도 불구하고 높은 사망율을 보이고 있다. 이에 저자들은 인체 위암세포주를
대상으로 HSV-tk 유전자를 이용한 위암에서의 유전자 치료의 이용가능성 여부를 규명하고
자 본 연구를 계획하였다.
Purpose : Gastric cancer is the most common malignancy in Korea. Although
treatment such as surgery, chemotherapy, and immunotherapy has greatly improved, the
mortality rate of gastric cancer is still high.4 new therapeutic trial is necessary to
improve the cure rate of gastric cancer. Therefore we investigated the pre-clinical
significance of HSV-tk gene therapy using retroviral vector for gastric cancer cell lines.
Materials and Methods : LNC/HSV-tk retroviral vector and PA317/LNC/HSV-tk
producer cell line were constructed. HSV-tk gene transduction and expression were
detected by PCR. An in vitro ganciclovir(GCV) sensitivity test was performed by MTT
assay. To evaluate in vivo GCV sensitivity, GCV was intraperitoneally injected after
tumor formation in the nude mice. Bystander effect was observed in vitro MTT assay
using YCC-S-2 cell line and in vitro using N87 and YCC-S-2 cell lines.
Results : The in vitro GCV sensitivity test showed that the growth inhibition was 3
0∼32% with 0.5 uM GCV and 52∼77% with 500 uM GCV in the HSV-tk transduced
cell line in comparison with 0∼5% with 0.5 and 500 uM GCV in the parent cell line.
The in vivo GCV administration showed that the tumors induced by HSV-tk transduced
N87 cell line and YCC-S-2 cell line decreased completely, while the tumors with the
parent cell lines continued to grow in nude mice. We observed no tumor cells in tissue
specimen of the tumor induced by the N87/HSV-tk cell line after GCV administration.
In vitro and in vivo bystander effects were observed in HSV-tk/GCV system due to the
resultant cell death exceeding the proportion of HSV-tk transduced cells in the mixtures
of HSV-tk transduced and parent cells.
Conclusion : HSV-tk transduced gastric cancer cell lines showed sensitivity to GCV
and a bystander effect was observed. These results suggested that HSV-tk/GCV system
should be evaluated in the clinical settings.
키워드
Gastric cancer; Gene therapy; Retroviral vector; HSV-tk gene; Ganciclovir;
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