종양미세환경 구성 지방세포가 난소암세포의 이동성에 미치는 영향

Abstract

난소암의 사망률이 높은 이유는 환자의 75% 이상이 이미 암이 복강 내에서 광범위하게 전이가 진행되고 진단을 받기 때문이므로, 난소암의 질병 관리는 암의 전이과정에 대한 이해도가 필요하다. 하지만 암의 전이 과정은 암세포 단독으로 발생하는 것이 아니며 암세포 주변의 종양미세환경 사이의 상호작용을 통해 전이가 진행된다는 사실이 밝혀지고, 최근에는 기존의 항암화학요법의 내성 문제로 암세포와 종양미세환경의 상호작용을 표적하는 치료법이 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 종양미세환경 중 지방세포에서 유래하여 난소암세포의 이동에 영향을 주는 주요 인자를 밝히고 이의 신호전달 경로를 규명하고자 하였으며, 더 나아가 지방세포에 폴리페놀 화합물을 처리해 난소암세포의 이동에 대한 영향을 세포실험으로 확인하고자 하였다. 이에 본 연구에서는 사람 난소암 세포주 SKOV3에 종양미세환경을 구성하는 섬유아세포, 지방세포, 대식세포를 배양하여 제조한 조건배양액을 처리하여 종양미세환경이 난소암세포의 이동성에 미치는 영향을 관찰하였다. 종양미세환경 구성세포들의 조건배양액, 특정 후보 단백질, 폴리페놀 화합물이 암세포 이동성에 주는 영향을 알아보기 위해 wound healing assay를 진행하였다. 또한, 난소암세포의 이동성에 관여하는 주요 신호전달 경로를 찾고자 종양미세환경 구성세포들의 조건배양액에 의한 주요 세포신호전달 경로의 활성을 western blotting으로 관찰하였다. 결과적으로 종양미세환경 중 지방세포의 조건배양액은 SKOV3 난소암세포의 이동성을 증가시켰으며, 이것은 지방세포가 분비하는 수용성 인자 중 CD109, CXCL-12, VEGF-D에 의한 효과라고 추정할 수 있었다. 시간대별 western blotting을 한 결과 AKT 신호전달경로는 30분에서 2시간 사이에 가장 신호가 활발하다는 것을 알 수 있었으며 상대적으로 p-AKT, p-GSK-3β에서 지방세포 조건배양액이 섬유아세포와 대식세포보다 활성이 높은 것을 보여주었다. 또한 5μM 폴리페놀화합물 7가지 중 아피제닌과 제니스테인이 전처리된 지방세포 조건배양액에서 난소암세포의 이동성을 감소시키는 효과가 있었으며, western blotting 결과 본 연구의 신호전달경로는 AKT에 관여되어 있지만 구체적인 상위 및 하위 신호전달 경로에 대해서는 후속 연구가 필요하다고 판단하였다. 따라서 본 연구는, 난소암의 주요 병인인 전이과정에 있어서 종양미세환경에서 전이와 관련된 기질세포를 찾고자 한 결과로 지방세포를 꼽았으며, 지방세포에서 분비되는 신호전달 물질 및 과정을 파악하고자 하였다. 또한, 저농도의 폴리페놀 화합물이 지방세포에 영향을 주는 간접적인 방식으로도 난소암세포의 이동성에 영향을 미칠 수 있음을 확인하여 난소암 치료에 있어 의료적 처치의 보조적인 도움을 줄 수 있는 연구의 발판이 되고자 하였다.;Since more than 75% of patients are diagnosed when the cancer has already metastasized, ovarian cancer exhibits high mortality rate. Metastasized ovarian cancer progresses more than extensively within the abdominal cavity, which requires understanding of metastatic process for disease management. However, it has been found that the metastatic process of cancer does not occur through the cancer cells alone, but through the interaction between the tumor microenvironment around the cancer cells, and recently, therapies that target the interaction between cancer cells and the tumor microenvironment have been attracting attention due to the resistance problem of conventional chemotherapy. Therefore, in this study, we aimed to identify the main factors that affect the migration of ovarian cancer cells derived from adipocytes in the tumor microenvironment and identify their signal transduction pathways, and furthermore, to confirm the effects of treating adipocytes with polyphenol compounds on the migration of ovarian cancer cells in cell cultures. In this study, we treated the human ovarian cancer cell line SKOV3 with conditioned media prepared by culturing fibroblasts, adipocytes, and macrophages that compromise the tumor microenvironment to observe the effect of the tumor microenvironment on the migration of ovarian cancer cells. Wound healing assays were performed to investigate the effects of conditioned media, candidate proteins, and polyphenolic compounds on cancer cell migration. In addition, to identify key signaling pathways involved in the migration of ovarian cancer cells, the activity of key cell signaling pathways in conditioned media was observed by western blotting. As a result, the conditioned media of adipocytes in the tumor microenvironment increased the migration of SKOV3 ovarian cancer cells, which could be attributed to the effect of CD109, CXCL-12, and VEGF-D, which are soluble factors secreted by adipocytes. Time course western blotting results showed that the AKT signaling pathway was most active between 30 minutes and 2 hours, and relatively adipocyte conditioned media were more activated in AKT and GSK-3β by increase of protein in p-AKT and p-GSK-3β than fibroblasts and macrophages. In addition, among the seven 5 μM polyphenol compounds, apigenin and genistein had the effect of reducing the migration of ovarian cancer cells in the pretreated adipocyte conditioned media, and western blotting results showed that the signal transduction pathway in this study involves AKT, but the specific upstream and downstream signal transduction pathways need further study for confirmation. Therefore, this study aimed to identify stromal cells related to metastasis in the tumor microenvironment during the metastasis process, which is a major pathogenesis of ovarian cancer, and identified signal transduction substances and processes secreted by adipocytes. In addition, we confirmed that low concentrations of polyphenol compounds can affect the mobility of ovarian cancer cells in an indirect way by affecting adipocytes, which could serve as a springboard for research on adjuvant medical treatments for ovarian cancer.