Therapeutic effect of melittin-modified peptide on the inhibition of tumor growth and metastasis in triple-negative breast cancer mouse model

국문 초록 (Abstract)

삼중음성 유방암은 유방암의 다른 종류들과 달리 호르몬치료 및 표적치료에 반응하지 않는 치료적 한계가 있어, 면역항암 치료제 연구 및 개발이 대두되고 있다. 멜리틴은 봉독의 주요 성분으로, 멜리틴 혹은 펩타이드-멜리틴 복합체의 형태로 종양미세환경 내에서 M2형 종양 관련 대식세포 조절을 통한 종양 성장 및 전이 억제의 효과를 알아보는 연구에 많이 활용되고 있다.
이번 연구에서 4T1 삼중음성 유방암세포를 이용하여 유방암을 유도한 생쥐 모델에게 melittin-modified peptide를 주입한 후, 종양의 부피, 무게 측정 및 M2형 종양 관련 대식세포 관련 마커들(Ym1, IL-4, TGF-β 및 CD206)과 전이 관련 마커들(VEGF, MMP9, MMP2, vimentin 및 cyclin D1)을 측정하였다. 또 폐조직을 절단 후 염색하여 폐조직에 생긴 결절을 관찰하였고, 이를 통해 폐전이에 대한 효과를 확인하였다.
PBS군에 비해 melittin-modified peptide를 처치한 생쥐 모델에서 용량 의존적으로 종양의 부피 및 무게 증가 정도가 적었다. M2형 대식세포의 마커들은 감소 경향을 보였으며, 그 중 Ym1, IL-4은 200 nmol/kg에서 통계적으로 유의한 감소를 보였다. 전이 관련 마커들도 PBS군에 비해 melittin-modified peptide군에서 감소 경향을 보였으며, VEGF, MMP9은 200 nmol/kg에서 통계적으로 유의한 감소를 보였다. 폐결절은 실험군에서 현저히 적게 발견되었으며, 400 nmol/kg에서는 관찰되지 않았다.
이상에서 melittin-modified peptide가 M2형 종양 관련 대식세포에 작용함으로써 TNBC 종양 성장 및 저해 효과를 가짐을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Triple-negative breast cancer (TNBC) has a cancer with therapeutic limitations as it does not respond to hormone and targeted therapies. Currently, research and development are ongoing on the use immunotherapy for the management of TNBC. Melittin (MEL) is a major component of bee venom, and its effects on the inhibition of tumor growth and metastasis by controlling M2-like tumor-associated macrophages (TAMs) have been the subject of several studies.
In this study, a MEL-modified peptide was used to treat mouse models in which breast cancer was induced using 4T1 TNBC cells. The volume and weight of the tumors, M2 markers, and metastasis-related markers were measured, and metastasis was confirmed by identifying nodules in the lung tissue.
Compared to the phosphate buffered saline (PBS) group, MEL-modified peptide slowed the rate of increase in tumor volume and weight and lowered the levels of M2 markers and metastasis-related markers. Additionally, nodules in the lung tissue were less likely to occur, and when injecting a dose of 400 nmol/kg, nodules were not observed.
In summary, these results suggest that MEL-modified peptide inhibits tumor growth and metastasis by targeting M2-like TAMs.

목차 (Table of Contents)

• I. Introduction 1
• II. Materials and Methods 3
• 1. Peptides 3
• 2. Cell culture 3
• 3. Animal study 4
• 4. Real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) 5
• 5. Western blot 6
• 6. Hematoxylin and eosin (H&E) staining 8
• 7. Statistical analysis 8
• III. Results 9
• 1. Dose-dependent tumor growth inhibition 9
• 2. Reduced expression of M2-like TAMs 12
• 3. Inhibition of metastasis-related markers 15
• 4. Suppression of lung metastasis 18
• IV. Discussion 21
• V. Conclusion 28
• VI. References 29
• ABSTRACT in KOREAN 35