새로운 다약제내성 극복제 KR-30035가 암세포의 Tc-99m MIBI섭취에 미치는 영향
Effects of a New Multidrug-Resistance Reversing Agent, KR-30035, on Tumoral Uptake of Tc-99m MIBI In-vitro and In-vivo
대한암학회지 1999년 31권 4호 p.773 ~ 783
소속 상세정보
조인호
이재태/서장수/이병호/최상운/손상균/이정옥/유성은/정준기
KMID : 0360319990310040773
Abstract
서론
악성종양의 항암제 치료에 있어 치료실패와 재발의 주된 원인인 약제내성의 가장 중요한
원인은 다약제내성 유전자(multidrug resistance gene; mdr1 gene)의 발현에 의한 170 kDa
의 세포막 단백질인 P-당단백 (P-glycoprotein, p-gp)의 과다발현에 있다. ATP-binding
cassette transporter군중의 하나인 P-당단백은 에너지 의존성 배출펌프로서 빈카알칼로이
드, anthracyclings계 항암제, epipodophyllotoxins, paclitaxel과 같은 합성 화학요법악제들을
세포 밖으로 배출시켜 다약제 내성을 유발한다. 악성종양에서 화학요법이 실패한 경우의 상
당수에서는 mdr1 mRNA의 발현과 암세포의 P-당단백이 증가되어 있음이 많은 환자들의
암세포나 조직절편에서 증명된 바 있다. 현재까지도 악성종양의 항암화학요법시 다약제 내
성을 극복하는 것은 항암치료의 성패를 결정하는 중요한 인자이다.
P-당단백에 작용하여 다약제 내성을 역전시킬 수 있는 약제들로는 칼슘 통로 차단제,
quinine 유사체, calmodulin 길항제, isoprenoids, tamoxifen, reserpine 유사체,
acridonecarboxamides, cyclosporin, triazinoaminopiperidines, FKBP 결합리간드와 같은 제
재들이 있다. 이들은 다약제 내성인자와 관련된 유출 수송인자인 P-당단백의 공통결합부위
와 경쟁하거나, 단백질내의 인지 부위와의 친화성을 변화시켜 악성종양 세포네 세포독성제
의 농도증가로 다약제 내성인자의 역할을 무력화한다. 칼슘 통로 사단제인 verapamil은 P-
당단백으로 표현되는 다약제 내성인자의 조절물질중 하나로서, 실제 임상에서 가장 먼저 사
용된 바가 있다. 그러나, verapamil은 다약제 내성인자를 역전시킬 수 있는 혈중농도에서 저
혈압, 울혈성 심부전, 전도장애와 같은 심장독성을 초래하기 때문에 다약제 내성을 극복할
수 있는 고용량을 실제 임상에서 사용하기는 어렵다. Cyclosporin A도 다약제 내성인자를
역전시킬 수 있으나 고용량이 필요하며, 이 때 심한 신독성이 문제가 된다고 임상연구에서
보고되었다. 따라서, 바람직하지 않은 인체의 독성효과는 적고 다약제 내성의 역전효과는 큰
제재들이 연구되고 있다. 최등은 새로운 칼슘 통로 차단제인 KR-30035를 합성하고,
KR-30035가 심혈관 약리작용은 verapamil보다 적으면 서, P-당단백이 발현된 인체 암세포
주에서의 로다민 배출능으로 측정한 다약제 내성인자의 역전효과는 더 큰 것으로 보고하였
다.
다약제 내성인자는 세포막에서 생성이 되므로, 생검이나 수술에서 얻은 암조직의 면역화
학적 염색법, 분자생물학적 분석법이나 생존된 세포내 로다민배출능 등을 측정함으로서 체
외(in-vitro)에서 증명을 할 수 있다. 핵의학 분야에서 심장관류의 평가에 널리 사용중인
Tc-99m MIBI (methoxyisobutylisonitrile)는 화학적으로 Tc (I)의 중심에 6개의 MIBI가 둘
러싼 모양을 하고 있는 안정된 단가의 지용성 양이온화합물로서 체내에서 유의한 대사가 일
어나지 않고 이온화시킬 수 있는 화학기를 가지고 있다. Piwnica-Worms등은 다약제 내성
을 유도한 인체암세포에서 세포막의 P-당단백이 Tc-99m MIBI를 세포바깥으로 배출시킴으
로서 세포내 저류가 감소되기 때문에 Tc-99m MIBI로 얻은 영상으로 악성종양의 다약제
내성인자의 발현정도를 예측할 수 있다고 하였다.
본 연구는 분자생물학적방법으로 다약제 내성인자의 조직내 존재를 증명하는 체외영상법
의 기초를 확립하고, 새로이 합성된 KR-30035의 다약제 내성에 대한 역전효과를 평가하기
위하여 다약제 내성이 유도된 악성종양세포와 인체종양이식 누드마우스에서 verapamil과
H3-30035의 종양내 Tc99m MIBI 섭취에 미치는 효과를 비교 평가하였다.
Purpose : Verapamil is one of the most extensively characterized modulators of
P-glycoprotein (P-gp) mediated multi-drug resistance (MDR), but its plasma
concentration required to reverse MDR can cause cardiovascular toxicity. KR-30035 is a
newly synthesized verapamil analogue with more potent cytostatic effects, but has lower
cardiovascular effects than verapamil. We have assessed the MDR reversing effects of
KR-30035 by measuring Tc-99m MIBI uptake in cultured tumor cells and in nude mice
bearing human tumor xenografts.
Materials and Methods : In-vitro uptake of Tc-99m MIBI was measured in murine
leukemia cells (L-1210) and those MDR-positive variants after incubation with different
concentrations of KR-30035. Results were compared to those with verapamil. Organ and
tumoral uptake of Tc-99m MIBI was compared between P-gp (+) human colon cancer
(HCT15 cells) and P-gp (-) lung cancer (A549 cells) in nude mice, treated with either
KR-30035 or verapamil.
Results : There was no significant difference in in-vitro uptake of Tc-99m MIBI
between verapamil and KR-30035 group at any concentrations. MIBI uptake in P-gp (+)
cells continuously increased either with verapamil or KR-30035 in a dose-dependent
manner Tc-99m MIBI uptake ratios of the tumor [P-gp (+) tumor uptake divided by
P-gp (-) uptake] were significantly higher with KR-30035 than with verapamil in tumor
bearing nude mice. Washout rate of Tc-99m MIBI from P-gp (+) HCT15 cells was
lower in verapamil or KR-30035 groups than in the control group, which was 0.19, 0.19
and 0.27 respectively.
Conclusion : These studies revealed that KR-30035 can potentially be used as an
active modulator of MDR, with its significantly lesser cardiovascular toxicity than
verapamil. Our results warrants further evaluation of this novel agent.
키워드
KR-30035; Verapamil; Multi-drug resistance; Tc-99m MIBI;
원문 및 링크아웃 정보
등재저널 정보