Inhibition of Human Leukocyte Cathepsin G by NSAIDs (Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs)

NSAIDs (Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs)에 의한 사람 중성구 Cathepsin G의 활성도 억제

Human leukocyte cathepsin-Gs are active participant in the active phase of inflammations like rheumatoid arthritis, emphysema and glomerular injury. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are widely used for treatment of these inflammatory diseases. Mechanism of action of NSAIDs for treatment of inflammatory diseases, especially like rheumatoid arthritis, are known as the inhibitors of prostaglandin synthesis. Inhibitions of the activities of human leukocyte cathepsin-Gs by non-steroidal anti-inflammatory drugs, however, were not same as the known pharmacological effects (inhibition of cyclooxygenase) of these drugs. Among them, especially, sulindac, salicylate, phenylbutazone, oxyphenbutazone, and salicyluric acid inhibited human leukocyte cathepsin-Gs effectively. $IC_{50}s$ of each drug were 4.3mM, 14.3mM, 6.5mM, 11mM and 15mM respectively. The drugs which have same chemical structure and same degree of inhibition effect on cyclooxygenase showed different degree or no effect on inhibition of cathepsin G. These inhibition effect might be, beside of inhibition of cyclooxygenase in the prostaglandin synthesis pathway, another benefitial antiinflammatory effect of NSAIDs by direct protection against tissue destruction in inflammatory diseases.

사람 중성구내의 azurophil granule 내에 존재하는 serine protease인 cathepsin G는 정상 반응에서는 항 박테리아 작용을 나타내는데 관여하지만, 이들의 효소활성이 비정상적으로 증가되었을 때는 오히려 인체 정상 조직을 파괴함으로써 rheumatoid arthritis를 비롯한 여러가지 염증성 질환을 야기시킨다고 알려져 있다. 항염증제로 작용하는데 있어서 prostaglandin 합성을 억제하는 작용 이외에 다른 작용 기전이 있는가 하는것은 대단히 흥미있는 연구 과제이었으므로 neutral protease 중의 하나인 cathepsin G와 이 염증반응에 직접적으로 관여하는지 알아보기 위하여 본 연구에서는 두 단계의 크로마토그라피를 거쳐 순수한 cathepsin G를 분리하고, 여러가지 비스테로이드성 항염증제를 이용하여 cathepsin G에 대한 억제 정도를 관찰하였다. 이중 sulindac, salicylate, phenylbutazone, oxyphenbutazone 그리고 salicyluric acid가 각각 4.3mM, 14.3mM, 6.5mM, 11mM, 15mM의 $IC_{50}$로써 cathepsin G의 활성도를 억제하였다. 따라서 NSAIDs의 항염증 작용 기전은 기존에 알려지고 있는 cyclooxygenase 억제에 따른 prostaglanndin 합성, 분비 억제 기전이외에 rheumatoid arthritis 부위에 직접적 원인으로 작용할 가능성이 있는 cathepsin G를 억제 함으로써 조직 파괴를 막는 역할을 하고 있을 가능성이 있는 것으로 사료된다.