Clinical and Experimental Pediatrics

The Korean Pediatric Society (대한소아청소년과학회)
권호 표지

A Study of the Bystander Effect and Its Enhancement in HSV-TK Gene Therapy Using a Murine Neuroblastoma Model

마우스 신경모세포종 모델을 이용한 HSV-TK 유전자 치료에서 Bystander 효과 및 증폭에 관한 연구

  • Cho, Hyun Sang (Department of Pediatrics, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Kim, Moon Kyu (Department of Pediatrics, College of Medicine, Ajou University) ;
  • Park, Chong Young (Department of Pediatrics, College of Medicine, Hallym University)
  • 조현상 (한림의대 강동성심병원 소아과) ;
  • 김문규 (아주대학교 의과대학 소아과학교실) ;
  • 박종영 (한림대학교 의과대학 소아과학교실)
  • Received : 2001.09.05
  • Accepted : 2001.11.06
  • Published : 2002.03.15
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Abstract

Purpose : Selective introduction of genes conferring chemosensitivity into proliferating tumor cells may be used to treat cancer. We first investigated the bystander effect of retrovirus-mediated gene transfer of herpes simplex virus thymidine kinase(HSV-TK) gene to murine neuroblstoma cell line(neuro-2a) in vitro and in vivo. Second, we examined the mechanism and its enhancement of the bystander effect in murine neuroblastoma. Methods : To investigate the bystander effect, we studied tumor growth and survival time after HSV-TK/ganciclovir(GCV) treatment in a syngenic A/J mouse neuroblastoma model by mixing various ratios of HSV-TK-expressing neuro-2a cells with wild type neuro-2a cells followed by GCV treatment. To investigate the mechanism of the bystander effect in murine neuroblastoma, immunohistochemistry using connexin 43, CD4 and CD8-specific monoclonal antibodies was analyzed. We studied whether IL-2-secreting neuro-2a cells(neuro-2a/IL-2) would potentiate the bystander effect. Results : A strong bystander effect was observed in vitro and in vivo. The bystander effect in murine neuroblastoma was dependent on the immune response rather than connexin-mediated gap junction. Neuro-2a/IL-2 treatment enhanced the bystander effect in the HSV-TK/GCV system in murine neuroblastoma model. Conclusion : We conclude that the bystander effect in murine neuroblastoma depends on immune response and is enhanced by neuro-2a/IL-2.

목 적: 본 연구에서는 in vitro 및 in vivo에서 HSV-TK 유전자 치료의 bystander 효과 및 기전을 관찰하고, 싸이토카인 유전자의 병합 치료가 bystander 효과를 증폭시킬 수 있는지 조사하여 그 결과를 향후 신경모세포종 치료에 적용하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: A/J 마우스 신경모세포종 모델에서, neuro-2a/TK 세포와 unmodified neuro-2a세포를 여러 비율로 혼합하여 접종한 후 GCV를 투여하여 종양의 크기 변화 및 생존 유무를 관찰하였다. 마우스 신경모 세포종에서 bystander 효과의 기전을 알아보기 위해 neuro-2a/TK 세포를 주입한 마우스의 조직을 절개하여 connexin 43, CD4+ 및 CD8+ 세포 침윤을 관찰 하였다. 10% 및 25% HSV-TK 투여 군에서 neuro-2a/IL-2 세포의 투여가 bystander 효과를 증폭시키는 지 조사하였다. 결 과 : 1) in vitro 및 in vivo에서 bystander 효과는 뚜렷하게 관찰되었다. 2) 마우스 신경모세포종의 면역 조직 화학 염색 검사에서 connexin 43 발현은 관찰되지 않았으나 많은 수의 CD4+ 및 CD8+ T 세포의 침윤이 관찰되었다. 3) 10% 및 25% HSV-TK 투여군의 마우스에서 neuro-2a/IL-2 세포의 투여는 대조군과 비교하여 종양의 성장을 더 억제 시켰다. 결 론: In vitro 및 in vivo에서 HSV-TK/GCV 유전자 치료의 bystander 효과는 뚜렷하였으며, 그 기전으로 면역 세포가 중요한 역할을 할 것으로 추측된다. 그리고 bystander 효과는 IL-2 투여에 의해 증폭됨을 확인하였다. 이는 향후 신경모세포종의 수술 후 잔존암 치료에 HSV-TK/GCV 유전자 치료가 이용 가능할 것으로 생각된다.

Keywords