이종이식 마우스 모델을 이용한 커큐민 섭취와 항암치료제의 병용 가능성 평가

Abstract

Cancer incidence and mortality are steadily increasing worldwide, and ovarian cancer is the highest of the mortality rate of gynecologic diseases. Chemotherapy is the most commonly used treatment, but it accompanies side effects. Research needs to be done to increase the effectiveness of treatments, but to alleviate the side effects. It makes us to focus on the possibility of anticancer effects of functional foods. Especially, research on curcumin is constantly ongoing. It affects to various diseases including cancer, and cell signaling on cell growth which is similar to cell signaling pathway of PAK1 inhibitors. However, curcumin has a low utilization rate because of the insolubility. It is necessary to conduct in vivo experiment of curcumin to be used for actual treatments. Therefore, the study tried to establish the possible anticancer effects on the combination of dietary curcumin and one of the PAK1 inhibitors called FRAX-597 anticancer drug by conducting animal experiments. In experiment, OVCAR3 cancer cells were injected into 36 female SCID mice in the way of intraperitoneal injection, and drug were injected in the same way into a treatment group every two days. It is found that 3mg/kg of anticancer drug is an effective dosage on reducing cancer cells by conducting preliminary experiment. Accordingly, the same dosage was used on the main experiment. Curcumin content was decided as 0.6% of the diet based on the prior study results. OVCAR3 cancer cells were injected into 36 female SCID mice in the way of intraperitoneal injection, and those mice were randomly divided into four groups. Four conditions of the four groups were ‘AIN-76A diet and Phosphate Buffered Saline injection (CON)’, ‘Curcumin diet and Phosphate Buffered Saline injection (CUR)’, ‘AIN-76A diet and anticancer drug injection (FR)’, and ‘Curcumin diet and anticancer drug injection (COMB)’. According to the experiment, the results showed that the weight changes and the food intake were similar in all groups. It means that there were no side effects of dietary curcumin and anticancer drug. In addition, there were anticancer effects on nodules and spheroids of CUR, FR, and COMB besides CON. COMB was more effective on reducing the number of nodules and the weight of nodules than other groups. Thus, it is thought that the combination of curcumin and anticancer drug was synergetic on reducing the number of nodules and the weight of nodules. This suggests that reducing the dosage of anticancer drugs and thereby increasing the likelihood of anticancer effects through food intake.;암 발생률은 세계적으로 꾸준히 증가하고 있으며, 그 중에서도 난소암은 부인과 질병 사망률 1위를 기록하였다. 오늘날 가장 널리 사용되는 치료방법은 항암 화학요법이나, 탈모, 어지럼증, 조혈작용 이상 등의 부작용을 동반한다. 이러한 부작용을 경감시키는 동시에 치료 효과를 상승시킬 방안에 대해 연구가 필요한 실정이다. 이에 항암 화학요법의 부작용에 대한 인식이 깊어짐에 따라 식품 생리활성 물질의 항암 효과 가능성에 이목이 집중 되었고, 특히 커큐민 (curcumin)의 생리활성에 대해서는 많은 연구 결과가 보고되고 있다. 커큐민은 항염, 항산화 등의 작용으로 암을 포함한 다양한 질환에 효능을 보이며, 일부 항암치료제와의 병용 연구가 진행된 바 있다. 커큐민은 세포골격, 세포성장과 관련된 여러 세포 신호전달에도 관여하므로, 새로운 표적치료제로 부각되고 있는 p21 kinase-activated kinase 1 (PAK1) 저해제와의 병용으로 항암효과가 상승할 것을 기대하였다. 그러나 커큐민은 불용성이며, 생체 내 흡수 및 대사율이 낮기 때문에 식이로 섭취한 커큐민에 대해 평가하기 위해서는 생체 실험으로 효능을 검증하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 커큐민 섭취와 PAK1 저해 항암치료제 주사의 병용에 의한 치료 상승효과를 동물실험을 이용하여 평가하고자 하였다. 암컷 SCID 마우스 36마리에 OVCAR3 난소암 세포를 복강 주사하고, 무작위적으로 다음과 같이 4개의 그룹으로 나누었다. AIN-76A 사료 섭취와 phosphate buffered saline (PBS) 주사 (CON), 커큐민 사료 섭취와 PBS 주사 (CUR), AIN-76A 사료 섭취와 항암치료제 주사 (FR), 그리고 커큐민 사료 섭취와 항암치료제 주사 (COMB)의 조건으로 실험을 진행하고 커큐민 사료 섭취와 항암치료제 주사를 각각 따로 사용하는 것과 비교하여 병용처리에 의한 암 치료 상승효과를 알아 보고자 하였다. 실험 결과, 몸무게와 사료 섭취량, 장기 무게가 모든 그룹에서 차이를 보이지 않아 커큐민 사료와 항암치료제의 부작용이 나타나지 않았다고 판단하였다. 그리고 COMB는 복강 내 스페로이드 (spheroids) 및 노줄 (nodules)의 개수가 가장 적었으며, 노줄의 크기가 작았고, 총 노줄 무게 또한 가장 적었다. 이를 통계적으로 검증했을 때, 노줄 개수는 CON, CUR, FR에 비해 COMB에서 유의한 차이를 보이며 감소하였고, 노줄의 무게 또한 COMB이 CUR, FR보다 CON에 대해 높은 유의적 차이를 보인 것으로 나타났다. 그러므로 본 연구 결과를 볼 때 커큐민과 항암치료제의 병용이 단독 사용보다 노줄의 개수와 무게 감소에 보다 효과적일 수 있다고 판단한다. 이는 항암치료제의 용량 저하와 그에 따른 부작용 감소를 모색하면서도, 식품 병행 섭취를 통한 항암 작용의 증진 가능성을 제시한다.