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보고서 상세정보

레트로바이러스 TIMP-2를 이용한 암세포특이적 유전자치료제의 유효성 연구
Efficacy Studies on Cancer Gene Therapy Using Retroviral TIMP-2

  • 사업명

    식품의약품안전성관리

  • 과제명

    유전자치료제의 유효성 평가를 위한 용역연구- 레트로바이러스 TIMP-2를 이용한 암세포특이적 유전자치료제의 유효성 연구

  • 주관연구기관

    덕성여자대학교
    Duksung Women University

  • 연구책임자

    문애리

  • 참여연구자

    송현   정서진  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2003-12

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    식품의약품안전청

  • 사업 관리 기관

    식품의약품안전청
    Korea Food & Drug Administration

  • 등록번호

    TRKO201000016455

  • 과제고유번호

    1470000704

  • 키워드

    유전자 치료.암전이.레트로바이러스.유효성.gene therapy.cancer metastasis.TIMP-2.retrovirus.efficacy.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The matrix metalloproteases (MMPs) play important roles in metastasis and invasion in various cell types. An endogenous inhibitor...

    The matrix metalloproteases (MMPs) play important roles in metastasis and invasion in various cell types. An endogenous inhibitor of MMP, tissue inhibitor of metalloprotease-2 (TIMP-2), has high specificity for MMP-2. We have previously shown that MMP-2 is responsible for the H-ras-induced invasive and migrative phenotypes in MCF10A human breast epithelial cells. In the present study, we investigated the effect of TIMP-2 overexpression on angiogenesis , apoptosis and the effect of TIMP-2 protein on invasion in H-ras MCF10A cells. TIMP-2 overexpression mediated by retrovirus significantly inhibited angiogenesis , apoptosis and TIMP-2 protein of H-ras MCF10A cells in a dose-dependent manner. Since TIMPs are secreted molecules, they have the potential to be used for gene therapy of certain tumors. When the H-ras MCF10A cells were treated with the conditioned media of PG13/TIMP-2, TIMP-2 expression was efficiently increased in a dose-dependent manner, indicating that H-ras MCF10A cells are adaquate system for studying the application of TIMP-2 delivery by retrovirus. We also show the antiangiogenic, antiapoptotic effect of TIMP-2 gene delivery. Taken together, our study showsthat TIMP-2 protein efficiently inhibits metastatic progression of ras-trnasformed human breast epithelial cells, suggesting a potential use of the TIMP-2 gene therapy for the treatment of breast cancer. Our data provide evidence that retrovirus-mediated delivery of TIMP-2 and TIMP-2 protein efficiently inhibited the tumotr porliferation and apoptosis of H-ars MCF10A human breast epithelial cells, suggesting a possible application of gene therapy approach targeting cancer cell metastasis.


    현대의학의 눈부신 발전에도 불구하고 우리의 건강에 가장 큰 위협을 주고 있는 암의 치료제를 개발하는 일은 매우 시급하다. 단백질 분해효소 중 하나인 matrix metalloproteinases(MMP)와 MMP 저해제인 tissu...

    현대의학의 눈부신 발전에도 불구하고 우리의 건강에 가장 큰 위협을 주고 있는 암의 치료제를 개발하는 일은 매우 시급하다. 단백질 분해효소 중 하나인 matrix metalloproteinases(MMP)와 MMP 저해제인 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP-1, -2)의 balance가 암의 invasion(침윤)과 metastasis(전이)에 영향을 미치게 된다. 이 balance를 genetic manipulation을 통하여 변화시켜 protease inhibitor가 작용하도록 하게 되면 암에 있어 중요한 전이활성을 억제할 수 있게 된다. Retrovirus를 이용한 유전자 전달은 증식이 활발하게 이루어지고 있는 암세포에서만 효과적으로 이루어지므로 암세포 특이적인 유전자 치료제로 개발할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 레트로바이러스를 이용하여 TIMP-2를 전달하는 유전자치료제의 세포내 유효성을 시험하고자 하였다. 본 연구팀의 선행연구 결과 레트로바이러스를 이용하여 TIMP-2유전자를 전달하였을 때 암전이 활성을 효과적으로 억제함을 밝혔다. H-ras를 도입하여 암세포로 transform 시킨 MCF10A 세포에서 레트로바이러스를 이용하여 TIMP-2 유전자를 전달하였을 때 세포의 침윤성 및 이동성이 효과적으로 감소함을 확인하였다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 레트로바이러스를 이용하여 TIMP-2를 전달하는 유전
    자치료제의 유효성을 입증하기 위하여 암세포 성장에 필요한 단계인 혈관신생작용을 억제할 수 있는지 여부를 연구함으로써 이 유전자 치료제의 함암효과를 입증하고자하였다. 또, TIMP-2 단백질을 세포외부에서 도입하였을 때 레트로바이러스-TIMP-2에 의한 세포 침윤성 저해 효과가 마찬가지로 관찰되는지 시험하였다. 마지막으로, 레트로바이러스에 의한 TIMP-2 전달이 암세포의 apoptosis를 억제 또는 유도하는지 여부를 시험함으로써 레트로바이러스-TIMP-2의 유효성을 시험하고자하였다. 또한, 레트로바이러스 TIMP-2를 이용한 암세포 특이적 유전자치료제의 유효성을 연구하였다. 이를 위하여 HUVEC (Human umbilical vein endothelial cell)을 이용한 Tube Fomation Assay를 수행한 결과 암세포 성장을 위하여 필요한 단계인, 혈관신생작용을 억제함을 밝혔다. 또한 in vitro Invasion Assay로 TIMP-2 단백질 도입에 의한 세포 침윤성이 저해됨을 확인하였다. 마지막으로 DNA Fragmentation Assay, Nuclei condensation로써, H-ras MCF10A 세포에서 레트로바이러스-TIMP-2에의해 apoptosis가 유도됨을 밝혔다. 이상의 결과를 종합해 보면 레트로바이러스를 이용한 TIMP-2의 전달이 암세포인 H-ras MCF10A 세포에서 혈관신생을 억제하고 apoptosis를 유도함을 밝혔으며, TIMP-2 단백질의 세포외부 도입에 의해서, H-ras MCF10A 세포의 침윤성이 억제되었다. 즉, retroviral vector를 이용하여 전달된 TIMP-2 유전자는 유전자치료제로써 악성암세포에서 암전이에 있어서 중심적인 역할을 담당하는 침습성과 이동성을 효과적으로 억제하고, apoptosis를 억제함을 밝혔으며, TIMP-2 단백질은 레트로바이러스-TIMP-2와 마친가지로 세포 침습성을 억제함을 밝혔다. 이로써, 본 연구에서 사용한 유전자 치료제는 암전이 억제제로의 개발 가능성이 크다는 것을 알 수 있었다.


  • 목차(Contents) 

    1. 최종보고서 ... 1
    2. 제출문 ... 4
    3. I. 연구사업 최종보고서 요약문 ... 5
    4. 1. 국문요약문 ... 5
    5. 2. SUMMARY ... 6
    6. 목차 ... 7
    7. 제1장 서론 ... 8
    8. 제2장 국내?외 기술개발 현황 ... 10...
    1. 최종보고서 ... 1
    2. 제출문 ... 4
    3. I. 연구사업 최종보고서 요약문 ... 5
    4. 1. 국문요약문 ... 5
    5. 2. SUMMARY ... 6
    6. 목차 ... 7
    7. 제1장 서론 ... 8
    8. 제2장 국내?외 기술개발 현황 ... 10
    9. 제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과 ... 11
    10. 제1절 연구내용 및 방법 ... 11
    11. 제2절 연구결과 ... 15
    12. 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ... 26
    13. 제1절 연구개발 목표 달성도 ... 26
    14. 제2절 기대효과 ... 26
    15. 제5장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ... 27
    16. 가. 계량적 성과 ... 27
    17. 나. 성과내용기술 ... 27
    18. 다. 활용계획 ... 27
    19. 제6장 기타 중요 변경사항 ... 29
    20. 제7장 참고문헌 ... 30
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
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