The Effect of Ginkgo Biloba Extract on Hypoxic Fraction of C3H Mouse Fibrosarcoma

Ginkgo Biloba Extract가 C3H 마우스 섬유육종의 저산소세포 분획에 미치는 영향

Purpose : To investigate the effect of Ginkgo biloba extract (GBE) on hypoxic cell fraction and metabolic status in fibrosarcoma (FSa II) of C3H mouse. Materials and Methods : Fibrosarcoma (FSa II) 6 mm in diameter, growing in the right hindleg muscle of C3H mouse was used for estimation of hypoxic cell fraction using comparison of $TCD_{50}$. Radiation was given one hour after administration of GBE (100 mg/kg. i.p.) with or without priming dose of GBE (100 mg/kg, i.p.) given 24 hours earlier. Radiation was also given under air breathing condition or clamp hypoxia without GBE as controls. $^{31}p$ NMR spectroscopy was performed before and one hour after administration of GBE with or without priming dose of GBE. Results : $TCD_{50/120's}$ were 81.7 (77.7-86.0) Gy when irradiated under clamped hypoxia 69.6 (66.8-72.5) Gy under air breathing condition. 67.5 (64.1-71.1) Gy with a single dose of GBE (100 mg/kg) given one hour before irradiation, and 62.2 (59.1-65.5) Gy with two doses of GBE given at 25 hours and one hour before irradiation. The hypoxic cell fractions, estimated from $TCD_{50/120's}$, were $10.6{\%}$ under air breathing condition, $7.2{\%}$ after a single dose of GBE, and $2.7{\%}$ after two doses of GBE. The results of $^{31}P$ NMR spectroscopy were as follow. PCr/Pi ratio was $0.27{\pm}0.04$ and $0.40{\pm}0.04$ before and one hour after a single dose of GBE (p<0.05), respectively, without priming dose and $0.30{\pm}0.02$ and $0.71{\pm}0.04$, respectively, with priming dose (p<0.01). These findings indicate that the metabolic status is slightly improved after a single dose and markedly after repeated administrations. Conclusion : GBE decreases the hypoxic cell fraction and imprvoes the meta bolic status of tumor, probably by increasing the blood flow and delivery of oxygen and nutrients, resulting in increased radiosensitivity of tumor.

목적 : C3H 마우스의 섬유육종에 있어서 저산소 분획 및 대사상태에 미치는 Ginkgo biloba extract (GBE)의 영향을 알아보기 위해 본 실험을 시행하였다. 방법 : C3H 마우스의 우측 대퇴부에 이식한 섬유육종이 6mm가 되었을 때 $TCD_50$를 이용하여 저산소 세포 분획을 계산하였다. 방사선은 GBE (100mg/kg) 1회 투여시는 1시간 후에, 2회 투여시는 24시간 간격으로 2회 투여후 1시간 경과후 방사선을 조사하였으며, 산소공급이 충분한 상태와 결찰에 의한 저산소 상태에서 각각 조사하였다. 종양의 대사 상태 변화를 알아보기 위해 GBE 투여 전과 투여 후 1시간에 각각 ^{31}P$ 핵자기 공명 분광분석법을 시행하였다. 결과 : 종양 치료방사선량은 결찰에 의한 저산소 상태시 81.7 (77.7 - 86.0) Gy, 정상 혈류상태시는 69.6 (66.8 - 72.5) Gy 였으며, GBE 1회 투여한 경우에는 67.5 (64.1 - 71.1) Gy, GBE 2회 투여시는 62.2 (59.1 - 65.5) Gy 로서, 2회 투여시 현저히 감소하였다. 이로부터 계산한 저산소 세포 분획은 정상 혈류 상태에서는 $10.6{\%}$, GBE 1회 투여시는 $7.2{\%}$로 다소 감소하였고, GBE 2회 투여시는 $2.7{\%}$로 현저히 감소하였다. ^{31}P$ 핵자기공명분광분석결과 PCr/Pi 비는 대조군 $0.27{\pm}0.04$, GBE 1회 투여시는 $0.40{\pm}0.04$, 2회 투여시는 $0.71{\pm}0.04$로 GBE 2회 투여시 종양의 대사상태가 현저히 호전되었다. 결론 : 이상의 결과를 종합해 볼 때, GBE 의 투여에 의해 혈류량과 산소 및 영양분의 공급이 증가함에 따라, 저산소세포분획이 감소하였고, 종양의 대사 상태가 호전되어, 종양의 방사선에 대한 감수성이 높아졌다고 판단되었다.