삼중음성유방암 세포주에서 히스타민 수용체 1 대항제의 항암효과에 대한 연구

Abstract

삼중 음성 유방암(TNBC)은 유방암 분류의 주요 진단 표지자인 에스트로젠 수용체, 프로제스테론 수용체, HER2의 발현이 모두 음성이며, 이들에 대해 특이적인 표적치료제를 사용할 수 없는 예후가 불량한 아형이므로 효과적인 치료제 개발이 절실하다. 본 연구는 이미 시판되어 안정성이 입증된 약물 중 히스타민 수용체 1 (HRH1) 대항제가 항암효과가 있다는 몇 가지 연구보고에 착안하여, TNBC에서의 히스타민 수용체 1 대항제의 항암효과를 검정하고 그 기전을 규명하고자 진행하였다. HRH1 대항제가 세포증식에 미치는 영향을 TNBC 세포주인 MDA-MB-231에 CCK8 시험법으로 Epinastine, Azelastine, Loratadine 세 가지 약물의 효과를 검정 하였는데 그 중 Azelastine의 효과가 가장 탁월하였다. DNA 함량 세포주기 분석법(DNA content cell cycle analysis)으로 시험한 결과, Azelastine의 항암효과는 세포증식 억제가 아닌 세포 사멸 유도에 의한 것임을 밝혔다. HRH1 또는 ADP-ribosylation factor 1 (ARF1)에 특이적인 siRNA를 이용한 녹다운(knockdown) 실험을 통해, Azelastine의 효과가 세포막에 위치한 HRH1 에 의해 개시된 신호전달 경로를 억제하는 대항제로서가 아닌, 세포 내의 분자인 ARF1을 매개로 하는 양이온성 양친매제(CAD)로서 작용할 가능성을 제시하였다. Azelastine의 항암효과에 Hippo 신호전달 경로가 관여하는지 추가적 연구가 필요하나, Azelastine처리에 따른 발현 변화를 실시간 역전사 중합 연쇄반응 (qPCR)으로 정량한 결과 대조군에 비해 YAP과 TAZ의 발현이 증가하는 기초적인 결과를 얻었다. 이상의 결과로부터 Azelastine이 TNBC세포주에서 항암효과를 가지며, 이는 전통적인 HRH1대항제로서가 아닌, 세포 내 작동체(effector)인 ARF1을 매개로 한 CAD로서 작용한 결과임을 제시하였다. Hippo 신호전달경로의 YAP과 TAZ 발현 변화를 보았으나 ARF1 하위의 상세기전 규명은 더 많은 연구가 필요하다.|Triple-negative breast cancer (TNBC) is a subtype with poor prognosis in which expression of estrogen receptor, progesterone receptor, and HER2, which are major diagnostic markers for breast cancer classification, are all negative, and specific targeted therapies cannot be used for these subtypes, so the development of effective treatments is urgently. This study was carried out to examine the anticancer effect of histamine receptor 1 antagonists in TNBC and to identify the mechanism, focusing on several research reports that histamine receptor 1 antagonists among drugs that have already been marketed and whose safety has been proven have anticancer effects. The effects of histamine receptor 1 antagonists on cell proliferation were tested on the TNBC cell line, MDA-MB-231, by the CCK-8 test method to examine the effects of three drugs: Epinastine, Azelastine, and Loratadine. Among them, Azelastine was the most effective. As a result of DNA content cell cycle analysis after azelastine treatment by flow cytometry, azelastine showed the effect of inducing apoptosis rather than inhibiting cell proliferation. Through a knockdown experiment using siRNA specific for histamine receptor 1 or ARF1 (ADP-ribosylasion factor 1), the mechanism by which the effect of Azelastine inhibits the signaling pathway initiated by histamine receptor 1 located in the cell membrane as an antagonist is rather, according to the chemical properties of Azelastine as a cationic amphiphile (CAD), it directly penetrates cell membranes and mediates ARF1, an intracellular molecule. Additional research is needed to determine whether the Hippo signaling pathway is involved in the anti-cancer effect of Azelastine. However, as a result of quantifying the expression changes following Azelastine treatment by real-time reverse transcription-polymerization chain reaction (qPCR), the expression of YAP and TAZ increased compared to the control group. From the above results, it was confirmed that Azelastine has an anticancer effect in TNBC cell lines, and that this is not a traditional histamine receptor 1 antagonist, but a result of directly penetrating the cell membrane and acting as a CAD mediated by ARF1, an intracellular effector. Changes in the expression of YAP and TAZ in the Hippo signaling pathway were observed as sub-mechanisms of ARF1, but more research is needed to clarify the detailed mechanisms.