형질전환 모델동물을 이용한 발암성 평가법 개발 = Development of Short/Medium Term Models for Carcinogenicity Test

국문 초록 (Abstract)

* 국내개발 형질전환마우스(B6-HBx)를 이용한 단기발암성 동물시험모델의 개발
o 서론
- ICH (International Conference on Harmonization)에서는 의약품 개발시 요구되는 기존의 2종 동물에 대한 발암성 시험을 1종 동물(랫드)에 대한 장기 발암성시험과 다른 1종 동물(마우 스)에 대한 단기/중기 발암성시험으로 수행할 것을 ICH 가이드라인 Testing for Carcinogenicity of Pharmaceuticals S1B (1997)에 권고하고 있음.
- 전술한 단기/중기 발암성시험으로는 ① 2단계 간발암 모델 (initiation-promotion model for the detection of hepatocarcinogens), ② 유전자 이식동물(transgenic mouse; Tg) 및 유전자 적중동물 (knockout mouse; KO)에 대한 단기/중기발암성시험, ③ 신생 설치류(neonatal rodent)에 대한 발암성 시험이 있음.
- 본연구에서는 국내개발 형질전환마우스(B6-HBx)를 이용한 단기/중기발암성시험모델을 개발하는 목적으로 6개 물질( DEN, urethane, 2-AAF, benzo[a]pyrene, clofibrate,D-mannitol)에 대한 발암성시험을 수행하였다.
o 결과
- 본 과제에서는 5개 발암물질에 대한 농도별 발암성을 검증하였다. 이중 4개 물질에 대해 B6-HBx마우스가 양성반응을 나타냈다. genotoxic carcinogen인 DEN, urethane, 2-AAF 또는 benzo[a]pyrene은 26주 시험 후 간조직에서 전암변병, 간세포선종이 발생되었다.
- Non-genotoxic carcinogen인 clofibrate는 3개 용량에서 종양 관련 조직변화를 관찰 할 수 없었다. 이 결과로 볼때, B6-HBx마우스 모델은 비유전 독성 발암물질에 100% 정도의 양성 결과를 얻지 못할 것으로 예상된다. 추가적인 비유전독성 발암물질에 대한 시험을 실시하여 결론을 도출해야 할 필요가 있을 것으로 판단된다.
- B6-HBx마우스의 경우 사람의 B형 간염바이러스에 의해 유도되는 간종양의 모델로써 자연발증 간종양이 1년 이후에 발생하는 것으로 알려져 있다. 본연구에서 사용된 대조군 100마리의 경우 26주 시험시 전혀 자연발증 종양을 관찰할 수 없었다. 또한 비발암 물질인 D-mannitol 역시 종양을 발생시키지 않아 비교적 안정적인 모델동물임을 확인할 수 있었다.
o 결론
B6-HBx 마우스모델은 4개의 genotoxic carcinogen에 대한 발암성 검색능은 우수하였으며, 1개의 non-carcinogen에 대하여도 음성결과를 확보하였고, 자연 발증 발암도 없어 단기발암성 검색을 위한 모델로서의 가능성을 확인하였다. 단, non-genotoxic carcinogen에 대하여는 추가적인 검증이 필요하다.○ 연구목표
[1차년도]
○ 국내 개발 형질전환 마우스를 이용한 단기 발암성 평가법 연구 및 검증(validation) 연구
- 국내개발 형질전환 마우스인 HBx의 단기 발암성 평가법을 연구하고 기존 발암성물질에 대한 검증실험을 실시한다.
[2차년도]
○ 국내 개발 형질전환 마우스를 이용한 단기 발암성 평가법 연구 및 검증(validation) 연구
- 국내개발 형질전환 마우스인 HBx의 단기 발암성 평가법을 연구하고 기존 발암성물질에
대한 검증실험을 실시한다.
...[중략] 원문 참조

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

o Introduction.
- At ICH guide line S1B (International Conference on Harmonization), the regulatory agency and pharmaceutical association from U.S.A. Europe and Japan agree that the carcinogenic potential of pharmaceutical compounds may be evaluated by data obtained from one long term conventional rodent carcinogenicity study and another short/medium term test system including a gene modified or neonatal animal model, and two step animal model
- In this study, we performed validation test for carcinogen and noncarcinogen
chemicals(DEN,urethane,2-AAF, benzo[a]pyrene,clofibrate,D-mannitol to make new short/medium term carcinogenicity test model
o Result
- In this study, we performed carcinogenesis teste for 5 carcinogen using HBx mice, which are DEN, urethane, 2-AAF Benzo[a]pyrene and clofibrate. only four of these 5 carcinogen positively induced alternative foci and hepatoadenoma in HBx mice liver model
- In this study, we performed carcinogenesis test for one nongenotoxic carcinogene, which is clofibrate. three dosage of this carcinogen, can not induced any histopathological change in liver. These results expected that our Hbx model can reacted with not all of nongenotoxic carcinogen. Additional test for the other nongenotoxic carcinogen needed.
- HBx mouse was transgenic animal, which has human hepatitis B virus X protein in their genmic DNA and this animal spontaneously induced hepatocarcinoma within a year later. For hundred mouse of nonteatement control HBx mice group, we histopathological investigated incidence of spontaneously induced hepatic tumor, but we can't found any tumor or preneoplastic lesion in these animal group and noncarcinogenic material D-Mannitol group also same with control group. so we estimated that B6-HBx transgenic animal very stable animal model for spontaneous liver tumor
o Result
- we can found a possibility of B6-HBx as a short term carcinogenicity screening model animal, which are good model for 4 genotoxic carcinogen, no spontaneous tumor and negative carcinogenicity data for nongenotoxic carcinogen. but additional test for the other nongenotoxic carcinogen needed.