인삼으로부터 항암작용이 있는 면역조절물질의 분리 및 작용기전에 관한 연구

Abstract

인삼으로부터 항암작용을 지니는 면역증강물질인 Fr.III-2를 분리하였으며 이 분획은 47.1%의 hexose (glucose, galactose)와 43.4%의 uronic acid (galacturonic acid) 및 3.7%의 단백질로 구성되었으며 분자량은 50,000에서 150,000사이의 다당체 였다. Fr.III-2는 시험관내에서 T세포 mitogen인 conconavalin A (ConA) 및 B cell mitogen인 lipopolysaccharide (LPS)와 동등하거나 그 이상으로 마우스 비장세포를 증식시켰으며 Fr.III-2와 5일간 배양된 비장세포는 자연살해세포에 의해 살해되는 암세포 및 자연살해세포에 살해되지 않는 암세포를 조직 적합성항원의 제한 없이 살해하였다. Fr.III-2에 의해 활성화되는 암세포 살해 면역세포는 {AsGM_1}^+인 자연살해세포와 CD8^+ T세포였으며 이들 세포가 활성화 되는데는 거식세포와 helper T cell을 필요로 하였고 저농도의 interleukin 2 (IL-2)와 상승작용을 나타내었다. Fr.III-2는 당에 의한 저해작용, 적혈구와의 응집작용 및 lectin 의존성 살해능 등을 보이지 않아 lectin류에 속하지 않았으며 열이나 단백질 분해효소 처리에 의해 암세포를 살해하는 면역세포 생성능이나 임파구 증식능에서 차이를 보이지 않아 활성부위가 단백질 부위가 아님을 알 수 있었다. Fr.III-2에 의해 활성화되는 비특이적 암세포 살해 면역세포가 생성되는 데에는 Il-2, interleukin I(IL-1), tumor necrosis factor α (TNF α) 및 interferon γ (IFN γ)가 가담함을 cytokine에 대한 항체를 이용하는 neutralizing test에서 알 수 있었으며 bioassay법에 의해 확인된 생성 cytokine은 IL-2, Il-1 및 TNF 였다. 또한 Fr.III-2에 의해 증식된 임파구의 subset을 flow cytometry로 분석한 결과 CD3^+ 세포, Ig m^+ 세포 및 IL-2 receptor^+ 세포가 증식된 것으로 나타났고 LPS와는 상가적인 임파구 증식능을, ConA와는 상승적인 임파구 증식능을 보여주었다. 흉선세포 및 negative selection에 의해 비장세포로부터 T세포 또는 B세포를 제거하였을 때에도 Fr.III-2는 증식효과를 나타내었으므로 T세포 및 B세포 mitogen임을 알 수 있었다. 이와같은 Fr.III-2의 실험관내에서 면역증강작용이 생체내에서도 나타나는지를 관찰하기 위해 Fr.III-2의 gel filtration 하기 전단계 물질인 Fr.III에 대해 in vivo 항암실험을 실시하였다. Fr.III는 정맥주사한 B16 melanoma cell이 폐로 전이하는 것을 억제하였고 sarcoma 180 cell에 의해 발생된 종양의 무게를 감소시켰으며 5-fluorouracil과 병용 투여하였을 때 L1210에 의한 사망률을 억제하였고 benzo(a)pyrene에 의해 유발된 폐선종 발생율을 억제하였다. 따라서 인삼으로부터 분리한 다당체 분획인 Fr.III-2는 항암작용이 있는 비특이적 면역증강제로써 새로운 biological response modifier로서의 가치가 고려되는 물질이라 사료된다.;As a part of our ongoing effort to final new biological response modifier (BRM) from natural sources, bioassay-directed purification on a water extract of the roots of Panax ginseng C.A. Meyer was carried out by observing the proliferation of murine splenocytes and generation of activated killer cells (AK cells). Fr.III-2 having the melecular weight range of 50 to 150 KD was purified as an active fraction through gel filtration of an ethanol insoluble and water soluble fraction (Fr.III) of the extract on sephacryl S200 column. Fr.III-2 proliferated murine splenocytes and also generated AK cells in the presence of adherent macrophage. These AK cells killed both NK-sensitive and insensitive tumor target cells without major histocompatibility restriction. Flow cytometric analysis revealed that Fr.III-2 proliferated the CD^+ T cell, Ig M^+ B cells and IL-2 receptor^+ cell and precursor phenotypes of AK cells were CD8^+ T cells and {AsGM_1}^+ NK cells. Neutralizing test revealed that Il-2, IFN γ, IL-1 and NF α were involved in the generation of AK cells. The levels of IL-2, IL-1 and TNF α in the culture supernatant of splenocytes with Fr.III-2 also were increased compared with that in medium control. Fr.III-2. Fr.III-2 proliferated T cells and B cells, and its mitogenic activity was synergistic with ConA and was additive with Lps. Fr.III-2 was composed of glucose and galactoes (47.1%), galacturonic acid (43.4%) and protein (3.7%). Fr.III-2 did not show any lectin properties such as inhibitory effect by sugar in proliferation of splenocytes, hemagglutination, and lectin dependent cell mediated cytotoxicity. Fr.III-2 was stable against heating or proteinase treatment in generation of AK cells and proliferation of splenocytes. The intraperitoneal administration of Fr.III showed antitumor effects against sarcoma 180 cells, L1210 combined with 5-fluorouracil, experimental metastasis of B16 melanoma and autochthonous tumor incidence by benzo(a)pyerne.