간경변 백서 모델에서 아데노바이러스 벡터를 이용한 Matrix Metalloproteinase-3 유전자 치료

• Published in: The Korean journal of medicine Vol. 71; no. 6; pp. 609 - 619
• Main Authors: 김소연, So Yeon Kim, 허원희, Won Hee Her, 류종순, Jong Soon Ryu, 왕진상, Jing Sang Wang, 배시현, Si Hyun Bae, 장정원, Jeong Won Jang, 김창욱, Chang Wook Kim, 동미숙, Mi Sook Dong, 윤승규, Seung Kew Yoon
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한내과학회 01.12.2006
• Subjects: Adenoviruses; Gene Therapy; Liver cirrhosis; Matrix Metalloproteinase; 간경화; 기질분해효소; 내과학; 아데노바이러스; 유전자 치료
• ISSN: 1738-9364; 2289-0769

목적: 간경변은 활성화된 간성상 세포에 의해 이상 증식된 세포외기질이 축적되는 것을 특징으로 하며 matrix metalloproteinase (MMP)에 의해 분해되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 간경변 모델 흰쥐에서 MMP-3를 발현하는 아데노바이러스를 이용한 유전자 치료로 간섬유화가 경감되는지를 알아보고자 하였다. 방법: 몸무게 200~250 g의 6주령된 수컷 백서에 8주 동안 DMN을 복강에 주사하여 간경변 동물 모델을 만들었다, 일주일 후에 AdMMP3.GFP, Ad.GFP, PBS를 문맥에 주사한 후 매주마다 백서를 희생시켜 조직을 채취하였다. 간경변의 개선정도는 활성형의 간성상 세포지표인 a-SMA, Desmin, TGFβRⅡ의 면역화학적 염색, 간세포 성장 표지자인 PCNA 및 dry liver weight 측정을 통해 분석하였다. 결과: MMP-3를 주사한 군에서 Masson`s trichorm 염색 시의 교원질과 hydroxyproline의 양은 현저히 감소하였다. MMP-3올 주사한 군에서 α-SMA, Desmin, TGFβRⅡ 양성 세포수는 감소하며, PCNA 양성 세포수와 dry liver weight은 증가하였다. 결론: 본 연구의 결과를 종합해 볼 때 MMP-3를 이용한 유전자 치료가 비가역적으로 알려진 간경변을 최소한 경감시킬 수 있는 가능성을 보여주어 향후 항섬유화 분자치료적 관점에서 긍정적인 가능성올 제시하고 있다. Background: Liver cirrhosis is characterized by fibrous scarring and hepatocellular regeneration. Matrix metalloproteinases (MMPs) comprise a family of zinc-dependent enzymes that degrade the extracellular matrix (ECM) components. This study examined whether or not gene delivery of human MMP-3 can attenuate established liver cirrhosis in a rat. Methods: Rat liver cirrhosis was induced by an intraperitoneal injection of dimethylnitrosamine (DMN) three times a week for 8 weeks. The rats were infected once with either a recombinant adenovirus. AdMMP3.GFP, or a control adenovirus, Ad.GFP, into a portal vein and followed up for 3 weeks. In the rat liver tissues, the collagen content, histopathology and immunohistochemical staining were measured. Results: Liver fibrosis in the DMN induced cirrhotic rat was attenuated along with a diminished hydroxyproline content and increased dried liver weight after the gene delivery of AdMMP3.GFP. In addition, the number of activated hepatic stellate cells was lower whereas the proliferation of hepatocytes, which was confirmed by immunohistochemical staining using anti-proliferating cell nuclear antigen (PCNA) antibody, was observed in the AdMMP3.GFP infected rats, suggesting that human MMP-3 stimulated hepatocyte proliferation. Conclusions: These results suggest that the gene transfer of human MMP-3 in the liver attenuates established fibrosis and induces hepatocyte proliferation. Therefore, gene therapy using MMP-3 in liver cirrhosis might be a promising therapeutic option in the future. (Korean J Med 71:609-619, 2006)