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원발병소 및 전이병소에서 배양된 위선암세포의 체외 항암제 감수성 비교
함기백,이상인,임대순,김원호,문영명,강진경,박인서,최흥재,민진식,김충배,윤정구,노재경,김태수 대한내과학회 1993 대한내과학회지 Vol.44 No.3
연구배경 : 세균에 대한 항생제 감수성검사와 같은 개념으로 항암제 감수성 검사법이 다양하게 개발, 발전되어 왔으나 아직까지 임상응용에는 많은 제약이 있다. 그러나 감수성검사 결과와 생체내에서의 항암효과 사이에 연관성이 높다는 여러 보고와 함께 실제 생존율도 증가 시킨다는 보고가 있어 항암제 감수성검사의 중요성 및 필요성이 더욱 강조되고 있다. 또한 원발병소 및 전이병소의 암세포는 세포형태, 핵형, 면역성, 항원성, 침습력, 암유전자 발현율 및 항암제 감수성에 있어서 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 원발병소 및 전이병소의 암세포가 항암제 단일 또는 병합에 대하여 감수성에 차이가 있는 지를 알아보고, 체외 항암제 감수성검사를 통하여 가장 감수성이 높은 단일 또는 병합 항암제를 선별할 수 있는지를 알아보는데 있다. 방법 : 위암환자 158예중 138예는 원발병소 (A군)에서, 26예는 전이병소(B군)에서 채취된 위선암세포를 단기간 시험관내에서 배양하였다. 단기간 배양된 암세포를 3-{4, 5-dimethylthiazol-2-yl}-2-5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT) 검사방법을 이용하여 adriamycin(ADR), cisplatin(DDP), 5-fluorouracil(5-FU), mitomycin C (MMC) 및 etoposide (VP-16)의 5가지 단일 또는 병합 항암제에 대한 체외 항암제 감수성검사를 시행하였다. 결과 : 1) 위선암세포의 단기간 배양성공율은 A군에서 138병소 중 20병소로 14.5%, B군에서는 27병소중 18병소로 66.7%로 양군간에 의의있는 차이를 보였다(p<0.001). 2) 배양된 암세포의 위상차 현미경 소견이나 병리학적 도말검사 소견은 양군간에 유의한 형태학적 차이를 관찰할 수 없었다. 3) 각 항암제 각각에 대한 감수성은 환자 개개인에 따라 차이가 많았으며 ADR과 MMC의 IC_50은 B군에서 A군에 비하여, VP-16의 IC_50은 A군에서 B군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 4) Additivity model을 이용한 항암제 병합에 대한 감수성검사 결과, 함암제 2제 병합시 A군에서는 ADR+MMC과 ADR+DDP에서, B군에서는 ADR+VP-16, 5-FU+VP-16 그리고 MMC+VP-16에서 유의한 상승효과를 보였으며 (p<0.05), 항암제 3제 병합시 A군에서는 5-FU+ADR+DDP와 MMC+DDP+5-FU에서, B군에서는 5-FU+ADR+VP-16와 VP-16+ADR+DDP에서 유의한 상승효과를 보았다(p<0.01). 5) Isobologram model을 이용한 병합 함암제에 대한 감수성검사 결과, 항암제 2제 병합시 A군에서는 ADR+DDP와 ADR+MMC, B군에서는 ADR+VP-16, MMC+VP-16, DDP+VP-16이, 항암제 3제 병합시 A군에서는 5-FU+ADR+DDP와 MMC+DDP+5-FU, B군에서는 VP-16+ADR+DDP와 5-FU+ADR+VP-16이 대상환자중 70% 이상에서 높은 감수성을 보였다. 6) A군과 B군 사이에 감수성이 높은 병합 항암제는 서로 달라 5-FU+ADR+MMC과 5-FU+ADR+DDP는 A군에서는 상승효과를 보였으나 B군에서는 오히려 길항작용을 보였으며, 5-FU+ADR+VP-16와 VP-16+ADR+DDP는 A군에는 준첨가효과를 보였으나 B군에서는 상승효과를 보였다. 결론 : 원발병소 및 전이병소 위선암세포간에 단일 또 는 병합 항암제에 대한 감수성에 있어서 유의하게 차이가 있었다. 따라서 원발병소 또는 전이병소의 위선암세포를 시험관내에서 단기 배양하여 체외 항암제감수성검사를 시행함으로서 환자 개개인의 위암세포에 가장 감수성이 있는 항암제 선별할 수 있고, 감수성검사의 결과에 따라 선택된 단일 또는 병합 항암제로 화학요법을 시행하면 현재의 경험적인 함암제 투여에 비하여 치료성적이 향상될 것으로 생각된다. Background : Recently, attention has been focused on the possibility of predicting the effectiveness of anticaner drugs against individual tumors through chemosensitivity tests. The MTT assay is a preferable, accurate, and convenient colorimetric assay which is based on the premise that the mitochondria of living cells reduce the tetrazolium salt to formazan. It has been suggested that malignant neoplasms contain multiple cell populations exhibiting tremendous biologic heterogeneity. Particularly the detailed differences in chemosensitivity between cells from primary and from metastasis lesions remain unsolved. This study was designed to assess the usefulness of in vitro chemosensitivity tests in the tratment of gastric cancers and differences in chemosensitivity between gastric cancer cells cultured from primary and metastatic lesions. Method : Primary cancer cells of 138 patients with gastric cancer (group A), obtained through the endoscopic biopsy or surgical open biopsy, and metastatc cancer cells of 26 patients (group B : 27 lesions), obtained through the paracentesis or pleural centesis, were cultured using culture midium supplemented with 20% fetal bovine serum. The colorimetric MTT assay was applied for in vitro chemosensitivity tests. Results : 1) The success rates of short-term culture of gastric cancer cells were 14.5% (20/138) in group A and 66.7% (18/27) in group B, respectively. 2) The morphology of the cultured cells observed through phase-contrast and light microscopy showed no significant difference between group A and B. 3) The mean IC_50 of ADR and MMC were significantly higher in group B than group A (p<0.05) and that of VOㆍ16 significantly higher in group A (p<001) 4) The two-drug combination regimens having thd statistically significant synergistic effects were ADR+MMC (p<0.05) and ADR+DDP (p=0.01) in group a, ADR+VPㆍ16 (p<0.05), 5ㆍFU+VPㆍ16 (p<0.05), and MMC+VPㆍ16 (p<0.05) in group B, and the three-drug combination regimens were 5ㆍFU+ADR+DDP (p<0.05) and MMC+DDP+5ㆍFU (p=0.01) in group A, 5ㆍFU+ADR +VPㆍ16 (p<0.01) and VPㆍ16+ADR+DDP (p<0.01) in group B. 5) The two-drun combination regimens having the supraaddictive effects over 70% of the cases were ADR+MMC and ADR+DDP in group A, ADR+VP-16, 5-FU+VP-16, and DDP+VP-16 in group B, and the three-drug combination regimens 5-FU +ADR+DDP and MMC+DDP+5-FU in group A, 5-FU +ADR +VP-16 and VP-16 +ADR+DDP in group B. 6) The combination regimens having synergistic effects were different between group A and group B. 5-FU +ADR+MMC and 5-FU +ADR+DDP combination had synergistic effects in group A, but antagonistic effects in group B. 5-FU +ADR+VP-16 and VP-16+ADR+DDP combination synergistic effects in group B, but antagonistic effects in group A. Conclusion : The chemosensitivities of gastric cancer cells were significantly different between the primary and metastatic lesions from which the cultured cells were derived. Thus, the individual chemosensitivity test using short-term culture system may be useful for the selection of the most effective anticancer drugs.
