대장암(결장암)에 이트라코나졸 항암 효과

Itraconazole은 Hedgehog 신호 전달 경로를 억제하여 결장암 세포의 자가 포식 매개 세포 사멸을 유도합니다.

www.nature.com/articles/s41419-020-02742-0   2020.

 

최근에는 Hedgehog 신호 전달 경로와 혈관 신생을 억제하여 종양 성장 억제에 효과적인 것으로 보고되고 있다.

본 연구에서는 이트라코나졸이 고슴도치 신호 경로를 통해 대장암 세포의 자가 포식 매개 세포사를 유도하는지 여부를 조사했습니다.

 

이트라코나졸 치료는 G1 세포주기 정지와 SW-480 및 HCT-116 결장암 세포의 자가 포식 매개 세포 사멸을 통해 세포 증식을 억제했습니다.

또한 Hedgehog 경로는 itraconazole 매개 자가 포식의 활성화에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다.

Hedgehog 작용제 재조합 인간 Sonic Hedgehog (rhshh)를 사용한 후, itraconazole은 rhshh의 활성화를 방해할 수 있습니다.

더욱이, 이트라코나졸 치료는 HCT-116- 보유 마우스에서 상당한 암 억제를 일으켰습니다.

따라서 이트라코나졸은 대장 암 치료를위한 잠재적이고 효과적인 치료법이 될 수 있습니다.

 

 

이종 이식 마우스 모델에 투여한 이트라코나졸 용량

=itraconazole 액체 (75 mg / kg, bid) 를 14 일 동안 7회 경구투여

 

Itraconazole은 in vitro 및 in vivo에서 결장암 세포 성장을 억제했습니다.

 

 

 

본 연구는 SW-480 및 HCT-116 세포의 이트라코나졸에 의한 세포 사멸과 G1 세포주기 정지를 입증했다.

생체 내 실험에서 이트라코나졸은 HCT-116 이종 이식에 대한 억제 효과가 있었지만 SW-480 이종 이식은 영향을 받지 않았다.

가능한 이유는 이트라코나졸 농도가 시험관 내에서 배양된 SW-480 세포에서 효과적이었음에도 불구하고 종양 미세 환경, 면역 반응 및 자극 인자로 인해 이전 연구에서 채택된 in vitro 실험에 사용된 itraconazole의 용량은 SW-480 이종 이식 세포에 대한 억제 효과를 유도하기에 충분하지 않았을 수 있습니다.

이 발견은 투약 시간을 연장하고 복용량을 조정하는 것을 포함하여 추가 조사가 필요합니다.

 

이전 연구는 이트라코나졸에 의한 위 15 , 췌장 31 , 식도 32 및 기타 암세포에 대한 억제 효과를 보여주며 이트라코나졸은 Wnt 및 Hedgehog 신호 전달을 억제하여 결장암 세포의 세포주기 이질성을 억제할 수 있습니다 33 .

 

Hedgehog 신호 전달 경로 리간드 shh는 PTCH1 및 활성화된 SMO와 상호 작용하여 Gli1 전사 활동을 유도하며, 이는 차례로 Hedgehog 신호 전달에 대한 양성 피드백 회로 역할을 합니다 .34 , 35 , 36

 

shh가 없을때, PTCH1은 SMO 활동과 섬모 국소화를 억제합니다 . 37.

이전 연구에서는 고슴도치 신호에 대한 이트라코나졸의 억제 효과가 SMO에 대한 직접적인 작용에 기반한다고 제안했습니다.22 , 38

 

우리의 결과는 itraconazole이 shh 및 Gli1 단백질의 발현을 억제하지만 PTCH1 및 SMO의 발현에는 유의한 영향을 미치지 않음을 보여주었습니다.

이트라코나졸을 고슴도치 경로 활성화제 rhshh와 결합했을 때, rhshh에 의해 유도된 강화된 Gli1 발현에 대응할 수 있었고 shh 발현은 감소했습니다.

itraconazole이 세포주기의 shh 조절을 방해하는 메커니즘은 단백질 키나제 CDK4, CDK6 및 cyclin D1 발현을 억제하는 것일 수 있습니다. 39 , 40.

 

또한 절단된 Bax 및 PARP 수준은 증가한 반면 Bcl2 발현은 감소했는데, 이는 이전에 발표된 문헌에 따르면 Gli1 및 Gli2 활성이 Bax / Bcl2 비율을 감소시키는 것으로 나타 났으며 shh는 Bcl2 발현의 유도제로 인식되었습니다. 41 , 42 .

 

또한 Ki-67 발현은 itraconazole 처리 후 감소되었는데, 이는 세포 분열의 억제를 시사했으며, 이전 연구는 pilocytic astrocytoma44에서 Hedgehog 신호 전달 활성화와 높은 Ki-67 발현을 연관 시켰습니다. 43  , 44 

 

그러나 특정 항 종양 약물이 자가 포식에 의한 세포 파괴를 유도하여 항 종양 효능을 향상 시켰다는 이전 보고서가 있습니다 45 . 또한, Hedgehog 신호 전달 경로의 억제는 만성 골수성 백혈병 및 기타 암세포에서 자가 포식을 유도했습니다 . 20 , 21 , 46 .

 

연구에서 우리는 자가 포식 단백질 Beclin1과 Atg-5의 명백한 변화를 감지하지 못했지만, mRFP-GFP-LC3 아데노 바이러스를 마커로 사용했을때 이트라코나졸이 대장암 세포의 자가 포식 흐름을 촉진할 수 있다는 것을 발견했습니다.

이 효과는 shh 활동의 감소로 인해 발생했을 수 있음을 나타냅니다.

 

그러나 itraconazole이 Hedgehog 경로 단백질 shh 및 Gli1의 발현을 감소 시켰지만 다른 autophagy 유발 인자가 관련되어 있음을 배제할 수 없었습니다.

또한, 자가 포식이 세포 사멸을 강화한 이유인지 여부도 분명하지 않습니다.

왜냐하면 자가 포식은 인간 대장암에서 생존을 촉진하는 요인으로 보고 되고 공격성과 세포 사멸 자극에 적응하는 능력을 강화하기 때문입니다 47 .

 

결론적으로 이트라코나졸은 항진균제이지만 이트라코나졸이 자가 포식과 세포 사멸을 유도하여 대장암 세포의 증식과 성장을 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주었다.

동시에, shh 및 그 하류 표적 Gli1 단백질의 발현은 itraconazole 처리에 의해 용량 의존적으로 감소되었으며, 이는 itraconazole이 Hedgehog 신호 전달 경로를 억제했음을 나타낸다.

이러한 결과를 바탕으로 이트라코나졸은 대장암에 대한 새로운 보조 요법으로 사용될 수 있다.