데옥시콜릭산에 의한 대장암 세포주 침습성의 변화

• Published in: The Korean journal of gastroenterology Vol. 48; no. 1; pp. 9 - 18
• Main Authors: 김현수, Hyun Soo Kim, 이용규, Yong Kyu Lee, 김재우, Jae Woo Kim, 백순구, Soon Koo Baik, 권상옥, Sang Ok Kwon, 장화인, Hwa In Jang
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한소화기학회 30.07.2006
• Subjects: Angiogenesis; Deoxycholic acid; HT-29 colon cancer cells; HT-29 대장암 세포주; Invasiveness; 내과학; 데옥시콜릭산; 침습성; 혈관 신생
• ISSN: 1598-9992; 2233-6869

목적: 고지방식이에 의하여 대장 내 농도가 증가하는 데 옥시콜릭산(deoxycholic acid, DCA)은 대장에서 종양 촉진인자로 알려져 있으나 대장암의 침습과 전이에 미치는 영향에 대하여는 알려진 바가 없다. 이번 연구는 HT-29 대장암 세포주를 이용하여 데옥시콜릭산 투여 후 세포의 침습성 변화를 알아보고 이를 매개하는 신호전달 경로를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: HT-29 대장암 세포주에 데옥시콜릭산을 시간 및 농도별(0-80μM)로 처리한 후 VEGF와 HIF-1α mRNA 발현에 대한 역전사중합효소연쇄반응, VEGF와 MMP-9에 대한 Western blot, MMP-9의 활성화 여부를 평가하기 위한 zymography, 그리고 세포의 이동성 변화를 확인하기 위한 wound-migration assay를 시행하였다. 또한 데옥시콜릭산 매개 대장암 세포주의 침습성 변화에 관여하는 신호전달 경로를 알아보기 위하여 대장암 관련 신호전달 억제물질의 전처리 후 변화를 확인하였다. 결과: 데옥시콜릭산은 HIF-1α mRNA의 발현, VEGF mRNA 및 단백 발현, MMP-9의 단백 발현과 효소 활성도, 세포의 이동성을 농도의존적으로 증가시켰다. 데옥시콜릭산 자극 후 VEGF 단백 발현의 증가는 COX-2의 선택적 억제제인 NS-398, NF-κB 억제제인 PDTC, 그리고 TUDC의 전처치로 억제되었다. 또한 데옥시콜릭산 유도 MMP-9의 효소 활성화는 p38 MAPK 억제제인 SB203580, ERK 억제제인 U0126, 그리고 PDTC의 전처리로 억제되었으며 데옥시콜릭산에 의한 세포 이동성 증가는 protein kinase C의 억제제인 GF109203X의 전처리로 감소되었다. 결론: 데옥시콜릭산은 대장암 세포주에서 다양한 신호전달 경로를 통하여 세포의 침습성과 혈관 형성의 잠재능을 의미 있게 증가시킴으로써 대장암의 발생 촉진뿐만 아니라 대장암의 침습과 전이를 촉진할 수 있다. Background/Aims: Deoxycholic acid (DCA), a secondary bile acid, has been implicated to promote colon cancer growth and progression. However, its molecular mechanisms are largely unknown. In this study, we investigated the effects of DCA on proliferation, migration, and invasiveness of colon cancer cells (HT-29). Methods: HT-29 cells were incubated with either medium (control) only or DCA for 24-48 hours. Time courses of RT-PCR for vascular endothelial growth factor (VEGF) and hypoxia-inducible factor (HIF)-1α mRNA expression, Western blotting for VEGF and matrix metalloproteinase (MMP)-9, zymography for MMP-9 activation, and wound-migration assay were determined after various concentrations of DCA (0-80μM) treatment. Moreover, these experiments were reassessed after pretreatments (2-6 hours) with specific inhibitors of various signal pathways. Results: DCA enhanced HIF-1α mRNA expression, VEGF mRNA and VEGF protein expression, MMP-9 protein expression/activation, and cell migration ability in a dose-related manner. DCA-induced VEGF protein expression was inhibited by pretreatment with NS-398 (COX-2 inhibitor), PDTC (NF-κB inhibitor), or tauroursodeoxycholic acid (TUDC). DCA-induced cell migration ability was inhibited by pretreatment of GF109203X, a protein kinase C inhibitor. DCA-induced MMP-9 protein expression/activation was inhibited by pretreatment with SB203580, U0126, or PDTC. Conclusions: DCA significantly upregulates invasive and angiogenic potentials of human colon cancer cells through multiple signal transduction pathways. (Korean J Gastroenterol 2006;48:9-18)