Nicotinamide에 의한 종양내 산소 분압의 증가에 있어서 혈류 또는 산소 소모의 역할

Role of Blood Flow vs. $O_{2}$ Consumption in Nicotinamide-induced Increase $pO_{2}$ in a Murine Tumor

Nicotinamide(NA)에 의한 종양내 산소 분압의 증가가 세포내 신진 대사의 변화 또는 산소 접근성의 변화에 기인하는지 규명하고자 NA의 세포내 산소 소모와 신진 대사에 미치는 영향을 다음과 같이 실험하여 보았다. 즉 시험관에서는 Adenylate Phosphates와 $NAD^{+}$의 변화를 동시에 생체에서는 혈류의 변화를 통하여 측정하였다. 세포 배양전 30분간 4mM(=500mg/kg) NA 처리시 세포내 산소 소모에는 영향이 없었다. 또는 4mM NA에서 세포내 Adenylate phophates와 $NAD^{+}$치의 변화도 없었다. 종양내 혈류의 변화(적혈구 흐름)로 생체내에서 NA가 산소의 접근성의 증가를 가져오는지 평가하였다. 레이저 도플러로 적혈구 흐름의 변화를 측정하였는데, 종양의 크기와 비례해서, 150$mm^{3}$ 크기의 종양에서 적혈구 흐름이 35$\% $증가하였으며 500$mm^{3}$종양에서 75$\% $증가하였다. 결론적으로 이상의 관찰에서 FSaII 생쥐 종양 모델에서 NA에 의한 종양내 산소 분압의 증가는 국소적 산소 소모의 감소에 의한 것이 아니며, 국소 종양내 혈류의 증가가 종양내 산소 분압 증가의 주 기전으로 사료된다.

We evaluated the effect of nicotinamide on cellular $O_{2}$ consumption and metabolic status i.e., adenylate phosphates and $NAD^{+}$in-vitro, and changes in blood flow in-vivo, to determine whether changes in cellular metabolism or increased oxygen availability, was responsible for increased tumor oxygenation. Thirty min, pre-incubation of cells with$\∼$4mM (= 500mg/kg) nicotinamide resulted in no change in cellular $O_{2}$ consumption. Similarly neither the adenylate Phosphates nor the cellular $NAD^{+}$levels were altered in the presence of $\∼$4mM nicontinamide. In-vivo, nicotinamide (500mg/kg) increased $O_{2}$ availability as estimated by changes in relative tumor blood flow (RBC flux). The changes in RBC flux measured by the laser Doppler method, were tumor volume dependent and increased from$\∼$35$ \% $ in$\∼$ 150$mm_{3}$tumors to$\∼$~75$ \% $ in$\∼$500$mm^{3}$ tumors. In conclusion, these observations indicate a reduction in local tissue $O_{2}$ consumption is not a mechanism of improved tumor oxygenation by nicotinamide in FSa II murine tumor model. The primary mechanism of increased $pO_{2}$ appears to be an increased local tumor blood flow.