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비타민C와 항생제의 병용요법이 암 줄기세포(cancer stem cell)를 파괴시키는데 핵심적인 역할을 할 수 있다는 새로운 연구 결과가 발표되었다. 이러한 요법이 암의 재발 및 약제내성을 방지할 수 있는 전략으로 사용될 수 있을지 주목된다.
최근 oncotarget 저널에 게재된 영국의 Salford 대학의 Biomedical Research Center 소속 Michael Lisanti 교수 연궅임의 이번 연구에서 연구진은 항생제인 Doxycycline과 ascorbic acid(Vitamin C)를 함께 투여할 경우 현재 임상시험 중인 항암제 2-DG보다 암 줄기세포를 제거하는데 100배 이상 효과적이라는 것을 발견했다. (Lisanti 교수 연구팀의 이전 연구에 따르면 비타민C 단독 투여시 암 줄기세포를 파괴하는데 2-DG에 비해 10배 정도 효과적이었다. 그러나 Doxycycline과 병용 시 약 100배 효과적이었다.)
줄기세포는 일반 세포와는 다른 형태로 증식하고 분화할 수 있는 능력을 갖고 있다. 여러 연구에 따르면 일부 암세포는 종양의 형성 및 유지에 있어 줄기세포와 비슷한 방식으로 증식한다. 이러한 암 줄기세포는 진행암(advanced cancer)환자에서 종양의 성장, 전이 및 재발의 주요 원인이며 암 치료에 대한 내성에도 기여한다. 따라서 암 줄기세포를 확인하고 근절하기 위한 새로운 치료 전략이 필요하다고 Lisanti 교수 연구팀은 말한다.
[암 줄기세포를 제거하는 2단계 방법]
올해 초 Lisanti 교수 연구팀의 이전 연구에서 비타민C가 효과적으로 암 줄기세포를 죽일 수 있음을 보고하였다. 새로운 연구에서는 항생제에 의해 비타민 C의 암 줄기세포 살균능력이 증가될 수 있음을 보여준다.
- 연구진은 여드름, 폐렴 및 기타 감염의 치료에 사용되는 항생제인 Doxycycline을 점점 용량을 늘려가면서 3개월 이상 투여하였다. 연구팀은 항생제가 '대사적 유연성(metabolic flexibility, 세포의 생존 수단으로서 에너지원을 전환하는 능력을 의미)'을 억제한다고 설명했다. 결과적으로 세포는 에너지원으로서 포도당만 사용할 수 있게 된다.
- 연구의 공동저자인 Federica Sotgia 박사는 비타민C가 암 줄기세포 내부의 발전소 역할을 하는 미토콘드리아에서 에너지 생성과정인 해당작용(glycolysis)을 억제한다고 설명한다.
☞ Doxycycline 투여 후 비타민 C를 투여하게 되면 암 줄기세포에서 포도당을 제거할 수 있게 되어 효과적으로 암 줄기세포를 파괴시킬 수 있다.
또한 연구진은 Doxycycline 투여 이후 암 줄기세포를 제거하기 위한 단계 방법으로서 추가적으로 8가지 물질들을 확인했다. Lisanti 교수는 이것이 비타민 C 및 기타 비독성 물질이 암을 제거하는데 기여할 수 있다는 증거라고 말한다. 그는 이번 연구결과가 비타민C를 비롯한 비독성 물질들이 임상시험의 대상으로서 성공가능성이 높은 후보물질이며, 종양의 재발, 진행 및 전이를 예방하기 위한 고식적인 요법에 추가될 수 있는 약물임을 의미한다고 언급했다.
[논문]
vitamin C and doxycycline.pdf
2. Doxycycline
tetracycline류 항생제
- 구조 및 작용 기전 : 이들은 모두 polycyclic 구조를 가지고 있으며 세균 세포에 대하여 다음과 같은 단백 합성 억제작용을 가지고 있다. 이 약은 30S 리보솜과 결합하여 50S 리보솜의 A위치에서 tRNA와의 결합을 억제한다. 이 약은 진핵 세포나 원핵 세포 모두에 작용하나 특히 세균 세포에 선택적 작용이 있으며 그 원인은 포유동물 세포에 없는 능동 운반계가 있어 이 약이 쉽게 세균 세포막을 투과하여 세포 내에 축적되기 때문이다.
내약성은 세포막의 투과성이 변하여 세포막 밖으로 약물을 능동 수송하는 능력이 증가되어 세포 내 약물 농도가 감소하여 일어난다. 또 다른 기전으로 리보솜과 이 약과의 상호 작용이 달라지거나 또는 대사에 의한 불활성화 등으로 일어난다.
- 항균범위 : 이 약은 광범위한 항균 작용을 가지고 있어, Rikettsia, Coxiella, Mycoplasma, Chlamydia를 포함하는 그람음성 및 그람양성 세균에 효과가 있다. 이 약은 폐렴 구균과 임질 구균에 의한 감염증에는 내약성이 있어 치료에 이용되지 않는다.
- 흡수 : 이들은 일부 위에서 흡수되며 상부 장관에서 흡수된다. 음식물은 doxycyclined의 흡수를 증가시킨다. 이들은 칼슘, 마그네슘 등 금속이온과 불용성 착 화합물을 형성함으로 이 약과 동시에 우유, aluminum hydroxide와 철제제를 먹어서는 안된다. 또한 이 약은 경구 투여하면 완전히 흡수되지 않고 장내 세균발육을 억제하여 정상 장내 세균을 변화시킨다.
- 분포 : 이 약들은 각 제제들의 지용성에 따라 조직과 체액 중으로 분포된다. doxycycline은 tetracycline류 항생제 중 가장 지용성이 강하다. 이들은 염증이 없는 척수막을 통과하며 태반 관문도 통과한다. 반감기는 18시간으로 길다.
- 대사와 배설 : 이 약은 간에서 대사되고 담낭에서 농축된다. 담즙 중 약물 농도는 혈중 농도보다 5배나 높다. 주로 대변으로 배설된다.
- 임상응용 : 반감기가 길고 신장 독성이 거의 없어 신장 질환이 있거나 신장 장애가 일어날 가능성이 있는 환자에게도 사용될 수 있다. 신장 독성이 없는 이유는 이 약이 주로 담즙으로 배설되기 때문이다. 이 약은 정맥 투여 제제로도 사용된다.
- 부작용 : 부작용은 다양하다. 경구 투여시 오심, 구토, 상복부 작열감, 위염과 설염이 생길 수 있으며 정맥 주사로 정맥염을 일으킨다. 장기간 사용하면 음성질소 balance를 일으켜 혈액 urea nitrogen이 증가될 수 있다. 간 독성이 드물게 나타나며 임신 중에는 요독증과 활달 등의 부작용으로 목숨을 잃을 수도 있다.
3. 비타민C 자료
비타민C, 특정 대장암 세포 억제 사멸 효과 메커니즘 규명 : http://cafe.daum.net/panicbird/RnFZ/60
4. 기타 약물 중 berberine
berberine은 황련, 황백에 함유된 성분이며 루이스폐암종의 동소이식에 의한 종격 림프절 전이에 대한 억제효과, 세포자멸사를 유도가 보고된 바 있다.(자궁평활근종세포 증식 억제도 보고됨)
berberine을 함유한 황백은 apoptosis를 유도하며 mitochondrial transmembrane potential을 감소시키고, caspase-3의 활성을 증가시키는 효과를 보인다.
berberine 작용 관련 논문 :
berberine.pdf
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첫댓글 우와.. ! 멋진 연구 결과와 자료입니다/!