초록
목적 : 베타카로틴과 방사선조사의 병용효과에 관한 평가를 목적으로, 베타카로틴을 병용한 경우 방사선조사 단독의 경우 보다 세포독성의 차이는 어떠하며, 또한 쥐 섬유육종에서 두 군간의 종양성장의 지연 정도에 어떠한 차이가 있는가를 관찰하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 2$\%$ 베타카로틴 유제를 2 mg/ml 으로 만든 다음 단계적으로 희석하여 사용하였으며, 섬유육종세포와 태생 5~6주의 C3H/N의 실험쥐를 이용하였다. 방사선조사는 6 MV 선형가속기를 이용하였고, 세포내 독성은 쥐 섬유육종세포의 생존을 감소시키는 능력으로 평가하였으며, 베타카로틴 2 mgfml을 방사선조사 1시간 전 섬유육종세 포주에 접촉시켰다. 종양성장 지연 실험을 위하여 베타카로틴과 방사선조사 병용군(n=6)과 방사선조사 단독군(n=5)으로 분류하였으며, 베타카로틴 20 mg/kg을 방사선조사 30분전 섬유육종이 접종된 쥐의 복강내 일회 주사하였고, 방사선조사량은 20 Gy를 주었다. 종양용적은 장경$\times$장경$\times$장경/(mm$^{3}$) 공식을 사용하였으며, 2$\~$3일 마다 측정하였다. 결과 : 섬유육종세포에 베타카로틴 0.002, 0.02, 0.2, 2 mg/ml 농도액을 1시간 동안 접촉 후 얻은 각각 생존분율은 0.69$\pm$0.07, 0.59$\pm$0.08, 0.08$\pm$0.008 및 0.02$\pm$0.006이었다. 그리고 방사선조사 1시간 전 섬유육종세포에 베타카로틴 2mg/ml을 접촉한 후 조사량 2, 4, 6 및 8 Gy에서 얻은 각각의 생존분율은 0.13$\pm$0.05, 0.03$\pm$0.005, 0.01$\pm$0.002 및 0.009$\pm$0.0008이었으며 방사선조사 단독군의 경우 동일 조사량에서 얻은 생존분율은 각각 0.66$\pm$0.05, 0.40$\pm$0.04, 0.11$\pm$0.01 및 0.03$\pm$0.006으로 나타났다(P<0.05). 종양성장의 지연정도를 나타내는 실험에서 섬유육종을 쥐에 접종한 후 종양의 용적이 1,000 mm$^{}$ 에 달하는 기간은 베타카로틴 병용군과 방사선조사 단독군에서 각각 18일과 19일로 나타났다(p>0.05). 결론 :쥐 섬유육종세포에 베타카로틴을 접촉한 경우 세포독성이 나타났으며, 베타카로틴 농도 증가에 따라 세포 독성도 증가하였다. 그리고 쥐 섬유육종세포의 세포독성은 베타카로틴 병용군에서 방사선조사 단독군의 경우 보다 부가적으로 증가하였으며, 두 군간에 통계학적으로 현저한 차이를 보였다. 그러나 쥐 섬유육종 성장 지연정도에 있어서 베타카로틴 병용군과 방사선조사 단독군간의 통계학적으로 뚜렷한 차이는 없었다.
Purpose :To investigate whether combined beta-carotene with X-Irradiation has more enhanced radition response than X-irradiation or not, we peformed a experiment about in vitro cytotoxlcity of beta-carotene and/or X-irradiation in the fibrosarcoma cells, tumor growth delay of combined beta-caroten with/or X-irradiation in the mouse fibrosarcoma. Materials and Methods : 2$\%$ emulsion of beta-carotene was serially diluted and used. X-Irradiation was given by 6 MeV linear accelerator. The cytotoxicity of beta-carotene in vitro was evaluated from clonogenic assay. To compare the cytotoxiclty between combined beta-carotene with X-irradiation and X-irradiation group, 2 mg/ml of beta-carotene was contacted to fibrosarcoma (FSall) cells for 1 hour before X-irradiation. For the tumor growth delay, single 20 Gy was given to FSall tumor hearing C3H/N mice whic was classified as beta-crotene with X-irradiation group (n=5) and X-irradiation alone group (n=5). 0.2 ml of 20 mg/kg of beta-carotene were i.p. injected to mice 30 minute before X-irradiation in the beta-crotene with X-irradiation group. The tumor growth delay defined as the time which reach to 1,000 mm$^{3}$ of tumor volume. Results : (1) Cytotoxicity in vitro: 1) survival fraction at beta-carotene concentration of 0.002,0.02,0.2 and 2 mg/ml were 0.69$\pm$0.07, 0.59$\pm$0.08, 0.08$\pm$0.008 and 0.02$\pm$0.006, respectively. 2) each survival fraction at 2, 4, 6 and 8 Gy in the 2 mg/ml of beta-carotene + X-irradiation group were 0.13$\pm$0.05, 0.03$\pm$0.005, 0.01 $\pm$0.002 and 0.009$\pm$0.0008, respectively. But each survival fraction at same irradiation dose in the X-irradiation group were 0.66$\pm$0.05, 0.40$\pm$0.04, 0.11$\pm$0.01 and 0.03$\pm$0.006, respectively(p<0.05). (2) The time which reach to 1,000 mm$^{3}$ of tumor volume of beta-carotene + X-irradiation group and X-irradiation alone group were 18, 19 days, respectively(p>0.05) Conclusion : The contact of beta-caroten to Fsall cells showed mild cytotoxicity which 띤as increased according to concentration. The cytotoxicity of combined beta-carotene with X-irradiation more increased than that of X-irradiation, additionally, And there was significant difference of cytotoxicity between two groups. But there were no significant difference of the growth delay of fibrosarcoma between two groups.