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hTERT or AFP promoter specific expression of HSV-tk induces apoptosis in tumor cells

이한샘

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Human telomease catalytic subunit (hTERT), IGF2, hexokinase Ⅱ, α-fetoprotein (AFP) 등과 같은 tumor maker들은 정상 세포에는 발현되지 않다가 암세포에서는 높은 수준으로 발현된다. hTERT는 90%의 암세포에서 높은 발현 수준을 보이고 있는 반면, AFP는 간암 세포에서 발현되는 특징을 보인다. 효과적인 유전적 치료를 위해서 암세포 선택적인 다음 촉진자를 제작하였다;human TERT promoter, 3XMyc hTERT promoter, 7XMyc hTER...
Human telomease catalytic subunit (hTERT), IGF2, hexokinase Ⅱ, α-fetoprotein (AFP) 등과 같은 tumor maker들은 정상 세포에는 발현되지 않다가 암세포에서는 높은 수준으로 발현된다. hTERT는 90%의 암세포에서 높은 발현 수준을 보이고 있는 반면, AFP는 간암 세포에서 발현되는 특징을 보인다. 효과적인 유전적 치료를 위해서 암세포 선택적인 다음 촉진자를 제작하였다;human TERT promoter, 3XMyc hTERT promoter, 7XMyc hTERT promoter, human AFP promoter, human AFP enhancer/promoter, 2XAFP enhancer/promoter, AFP enhancer/hTERT promoter, and AFP enhancer/7XMyc hTERT promoter. 위의 재조합된 촉진자의 조절하에 herpes simplex virus thymidine kinase (HSV-tk)를 암특이적으로 발현시키고자 하였다. Transient transfection과 MTT assay 실험에 사람 암 세포주(A549, Hep3B, Huh7)와 사람 정상 세포주(Chang, WI38)를 이용하였다. hTERT 촉진자 실험의 MTT assay에서 hTERT 촉진자는 암 특이성을 보였으며 3XMyc hTERT와 7XMyc hTERT 촉진자는 2종류 사람 암세포주에서 hTERT 촉진자에 비해 1.4배 내지 2배 높은 cytotoxicity를 보여주었다. 반면에 정상 세포에서는 apoptosis를 관찰할 수 없었다. AFP 촉진자를 이용한 MTT assay에서는 낮은 간암 특이성을 보였다. 이에 비해 재조합된 AFP enhancer/promoter와 2XAFP enhancer/promoter는 6배 내지 9배 강한 cytotoxicity를 두 종류의 사람 간암 세포주(Hep3B, Huh7)에서 보여주었고, 폐암 세포주인 A549와 정상 세포에서는 apoptosis를 일으키지 않았다. 이런 결과를 바탕으로 다중의 hTERT 촉진자를 이용함은 더욱 암 특이적인 유전자 치료를 가능하게 할 것이며, 복합적인 AFP enhancer와 AFP 촉진자 사용은 간암 특이적인 유전자 치료에 도달하게 할 수 있을 것이다.
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Various promoters and enhancers, such as human telomerase catalytic subunit (hTERT), IGF2, hexokinase II, -fetoprotein (AFP), have been reported as tumor makers expressed at higher level in tumors than in normal cells. Among those markers, hTERT is highly expressed in most cancer cells while AFP is ...
Various promoters and enhancers, such as human telomerase catalytic subunit (hTERT), IGF2, hexokinase II, -fetoprotein (AFP), have been reported as tumor makers expressed at higher level in tumors than in normal cells. Among those markers, hTERT is highly expressed in most cancer cells while AFP is highly expressed only in hepatocellular carcinoma cells (HCCs). To achieve more selective and efficient therapeutic gene expression in tumor cells, we constructed 8 recombinant plasmids consisting of herpes simplex virus thymidine kinase (HSV-tk) gene under the control of the human TERT promoter, recombinant 3XMyc hTERT promoter, 7XMyc hTERT promoter, human AFP promoter, human AFP enhancer/promoter, 2XAFP enhancer/promoter, AFP enhancer/hTERT promoter, and AFP enhancer/7XMyc hTERT promoter. Transient transfection and MTT assays were carried out in 3 human tumor cell lines (A549, Hep3B, Huh7) and 2 human normal cell lines (Chang, WI38). MTT assays revealed that HSV-tk expression under the control of hTERT promoter presented the tumor selectivity. 3XMyc hTERT and 7XMyc hTERT promoters showed 1.4~2-fold stronger cytotoxicity in human tumor cell lines than hTERT promoter, and no apoptosis was observed in normal cell lines. HSV-tk expression under the control of AFP promoter presented the low hepatocellular carcinoma selectivity. AFP enhancer/promoter and 2XAFP enhancer/promoter showed 6~9-fold stronger cytotoxicity than AFP promoter in 2 human hepatocellular cell lines, Hep3B and Huh7, with no apoptosis in lung carcinoma cell line, A549, and normal cell lines. Utilization of multiple hTERT promoters may result in a more tumor-selective gene therapy. Using a combination of AFP enhancer and AFP promoter may approach hepatocellular carcinoma-selective gene therapy.