혈혈관신생(angiogenesis)은 모세혈관내피세포의 증식으로, 여러 종양의 발생, 성장뿐만 아니라 전이에까지 중요한 영향을 미친다. 종양세포에서 분비되는 혈관신생물질은 paracrine manner로 혈관내피세포에 작용하여 내피세포의 증식, 종양세포의 침윤을 유도하여 종양혈관형성에 관여하는데 혈관신생요소(angiogenic factor)로서 platelet-derived growth factor(PDGF), basic fibroblastic growth factor(bFGF) 및 vascular endothelial growth factor(VEGF), epidermal growth factor 및 transforming growth factor β 등이 알려져 있다. 이 중에 대표적인 혈관 신생 인자인 VEGF와 그의 조절인자인 HIF-1α의 발현에 미치는 영향을 알아보았다. 세포내 저산소 상태를 mimic할 수 있는 CoCl2를 처리하였을 때 대조군에 비해 VEGF와 HIF-1α의 양이 증가하였고, SB 주사액을 처리하였을 때, HIF-1α의 경우 100㎍/㎖에서부터 VEGF의 경우 300㎍/㎖에서 발현양이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

Cyclin D1은 G1/S이행기에 세포주기 진행에 매우 중요한 역할을 하는 oncoprotein으로 암세포 생존에 필수적이다. MKN28 세포에 SB 주사제을 처리하였을 때 Cyclin D1의 발현 이 농도 의존적으로 현저히 감소되었다. 또한 인산화형의 ERK가 SB 주사제 처리에 의해 농 도의존적으로 감소하였다. 이는 ERK가 MKN28 세포에서 세포생존 및 유지와 관련된 단백 질의 인산화에 계속적으로 관여하고 있다는 사실을 암시한다.

Cysteine-dependent aspartate-directed protease인 caspase는 세포 내 단백질의 분 절에 주요한 역할을 하며 이를 통해 death signal을 전달한다. Caspases는 세포내에서 불 활성 형태인 proenzyme으로 합성된 후 스스로 또는 다른 caspase에 의해 분절되어 활성 화된다. 현재 14종류의 caspase가 알려져 있고 그 중 7종의 caspase가 apoptosis에 깊게 관여하며 크게 initiator caspase(caspase-8, -9, -2, -10)와 effector caspase(caspase-3, -7, -6)로 분류할 수 있다. Initiator caspase인 caspase-8과 -9은 각각 death effector domain(DED)과 caspase recruitment domain(CARD)을 지니고 있으며 서로 다른 경로를 통해 활성화된다. Death receptor에 ligand가 결합하면 caspase-8을 끌어당겨 활성화시킨다. 활성화된 caspase-8은 직접 caspase-3를 활성화시키거나 또는 Bid의 분절, t-Bid의 미 토콘드리아로의 이동을 유발시켜 미토콘드리아 막투과성을 증가시키고 이를 통해 apoptosis를 유도한다. 반면 caspase-9은 미토콘드리아에서 방출된 cytochrome c에 의해 활성화 되어 caspase-3를 활성화시킨다. 이렇게 활성화된 caspase-3는 caspase-7을 활성화시키고 활성화된 effector caspase들은 lamin A, PARP, DNA fragmentation factor등의 단백 질을 분해하여 apoptosis를 유도한다. 이처럼 apoptosis에 있어 중요한 역할을 하는 caspase의 활성에 미치는 SB주사액의 효과를 조사하기 위하여 caspase의 활성형태인 cleaved caspase 단백질들의 발현을 조사하였다. 그 결과 initiator caspase인 cleaved caspase-9은 SB 주사제 500ug/ml 농도에서 증가하였다 또한 effector caspase인 caspase-3의 cle- aved form도 SB 주사제 500ug/ml 농도에서 현저하게 증가하였다.

Caspase-3에 의해 분해되어 불활성화되는 것으로 알려진 PARP는 DNA 복구와 유전자 보전에 관련된 세포 핵 내 단백질로 DNA 손상을 신호로 base-excision repair에 관여한다. 활성화된 PARP는 NAD를 기질로 poly(ADP-ribose)를 형성하여 핵 내에 존재하는 다양한 단백질 및 효소를 변형시켜 DNA를 회복시킴으로써 세포의 생존 유지에 중요한 역할을 담당 한다. PARP의 분절로 인한 불활성화는 세포 분해를 촉진함으로 cleaved PARP의 증가는 세포가 apoptosis되고 있음을 나타낸다. caspase 단백질들의 활성화를 일으킨 SB 주사제가 PARP 단백질의 분절에 미치는 영향을 Western blot을 통해 살펴보았다. 위의 그림에서 볼 수 있듯이 SB 주사제의 농도가 증가할수록 cleaved PARP 단백질이 현저하게 증가함을 알 수 있다. 이는 SB 주사제에 의한 PARP의 불활성화가 apoptosis에 기여함을 알 수 있다.

이상의 결과들을 통해 SB 주사제는 위암세포인 MKN28 세포에서 caspase-9, -3의 활성 증가에 의해 PARP를 불활성화시킴으로써 apoptosis를 유도함을 확인할 수 있었다. 최근에는 강력한 PARP-1 억제제를 암환자의 임상시험으로도 사용하고 있어 PARP를 억제함으로써 apoptosis를 유도한 SB 주사제는 향후 화학적 암예방 물질이나 치료제로 개발될 가능성을 지님을 제시한다.