5-Fluorouracil (5-FU)가 위암세포주의 당이동 및 GLUT 단백질 발현에 미치는 영향

Abstract

5-FU는 위암의 치료에 많이 사용되는 항암제 중 하나이다. 그러나 5-FU가 당대사에 미치는 효과는 아직 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 위암세포주에서 당이동과정에 5-FU가 관여하는 기전과 효과에 대해서 조사하고자 하였다. MKN 74 (중분화 관상 선암종) 위암세포주에서 5-FU를 단기간 처리했을 때 당섭취율이 증가한 반면, 장기간 처리시에는 감소하는 상반된 결과를 얻을 수 있었다. 또한 SNU668 (인환세포암종) 위암세포주에서는 5-FU를 장기간 투여했을 경우, 당섭취율을 증가시키는 효과를 나타내 MKN 74 위암세포주와 상반된 결과를 보였다. 이 후 5-FU를 단기간 처리시에는 당섭취경로의 중요 매개인자인 phosphotidylinositol (PI) 3-kinase를 활성화시킨다는 것을 알 수 있었다. 5-FU를 장기간 처리시 GLUT1, 2, 4 발현이 MKN 74 위암세포주에서 증가하였고, SNU668 위암세포주에서는 감소하는 것을 발견하였다. glycogen synthase kinase 3 (GSK3)의 발현도 5-FU를 장기간 처리한 결과 MKN-74 위암세포주에서는 감소하였고, SNU-668 위암세포주에서는 증가하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 5-FU는 위암세포의 세포종류와 항암작용시간에 따라 당이동에 서로 다른 영향을 미친다는 사실을 알 수 있었으며, 이는 당 항상성에 관련되어 있다고 할 수 있겠다.; While the use of 5-fluorouracil (5-FU) in the treatment of gastric cancer as a chemotherapeutic agent has been increased, the effect of 5-FU on glucose homeostasis, however, is not clearly elucidated. We herein investigated the effect and signaling pathway of 5-FU on glucose uptake in gastric cancer cells. Interestingly, we found that short-term treatment of 5-FU stimulated the rate of glucose uptake, while long-term treatment of 5-FU inhibited the rate of glucose transport in MKN-74 (moderately differentiated gastric adenocarcinoma). Otherwise, long-term treatment of 5-FU exerts stimulatory effect on glucose transport in SNU-668 (signet ring cell gastric carcinoma), showing opposite effect on glucose transport in MKN-74. Further analysis revealed that short-term treatment of 5-FU stimulated phosphatidylinositol (PI) 3-kinase which is a crucial mediator in glucose transport pathway. We also observed that long term treatment of 5-FU decreased the expression levels of glucose transporter (GLUT)1, 2, and 4 in MKN-74 cells, while increased the expression levels of GLUT1, 2, and 4 in SNU-668 cells. Consistent with glucose transport results, long term treatment of 5-FU decreased glycogen synthase kinase 3 (GSK3) expressions in MKN-74 while increased GSK3 in SNU-668 cells. Taken together, these results suggest that 5-FU exerts differential effects on glucose transport depending on both cell types and treatment time and possible role of 5-FU in glucose homeostasis.