Abstract
Background: Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) is the major catechin in green tea, and has shown antiproliferative, antiangiogenic, antimetastatic and cell cycle pertubation activity in various tumor models. Hypoxia can be induced because angiogenesis is insufficient for highly proliferating cancer. Hypoxia-inducible factor-1$\alpha$ (HIF-1$\alpha$) and its downstream target, vascular endothelial growth factor (VEGF), are important for angiogenesis, tumor growth and metastasis. The aim of this study was to determine how hypoxia could cause changes in the cellular phenomena and microenvironment in a non-small cell culture system and to examine the effects of EGCG on a HIF-1$\alpha$ and VEGF in A549 cell line. Methods: A549 cells, a non-small cell lung cancer cell line, were cultured with DMEM and 10% fetal bovine serum. A decrease in oxygen tension was induced using a hypoxia microchamber and a $CO_2-N_2$ gas mixture. Gas analysis and a MTT assay were performed. The A549 cells were treated with EGCG (0, 12.5, 25, 50 ${\mu}mol/L$), and then examined by real-time-PCR analysis of HIF-1$\alpha$, VEGF, and $\beta$-actin mRNA. Results: Hypoxia reduced the proliferation of A549 cells from normoxic conditions. EGCG inhibited HIF-1$\alpha$ transcription in A549 cells in a dose-dependent manner. Compared to HIF-1$\alpha$, VEGF was not inhibited by EGCG. Conclusion: HIF-1$\alpha$ can be inhibited by EGCG. This suggests that targeting HIF-1$\alpha$ with a EGCG treatment may have therapeutic potential in non-small cell lung cancers.
연구배경: 암세포는 빠른 증식 속도로 인하여 상대적인 저산소증에 노출되면서 비정상적인 종양 혈관을 형성하여 치명적인 병인을 형성한다. EGCG는 녹차의 추출물로 간세포암주 및 전립선암주에서 HIF-1$\alpha$의 발현을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 EGCG의 비혈관 증식성 효과에 대해서는 아직 정확히 규명되어 있지 않다. 본 연구에서는 EGCG가 비소세포폐암주에서 HIF-1$\alpha$ 및 VEGF의 발현에 대한 억제 가능성을 확인하여 보고자 하였다. 방 법: 비소세포폐암주인 A549를 RPMI배지에서 계대 배양하였다. 저산소 유사 상태는 Modular Incubator Chamber (MIC-101)을 이용하였고 5% 이산화탄소와 95% 질소 혼합 가스를 5분 동안 공급하여 저산소 상태를 만들었으며 세포 배양액을 채취하여 혈액가스분석기(Blood Gas Analyzer ABL725)로 세포 배양 상태를 측정하였다. 세포의 증식 상태는 MTT 방법을 실시하였다. EGCG는 0, 12.5, 25, 50,100 ${\mu}mol/L$로 농도 변화를 주어 실험을 시행하였으며 16시간 동안 저산소 상태를 만든 뒤 HIF-1$\alpha$, VEGF, $\beta$-actin mRNA에 대해 Real time PCR을 시행하였다. 결 과: 48시간과 72시간에서 저산소 상태에 놓인 A549 세포의 증식능력은 대조군에 비하여 억제되었다. EGCG 는 저산소화에 의해 유도된 HIF-1$\alpha$의 mRNA의 전사를 유의하게 억제하였다. 그러나 이러한 억제 효과는 VRGF mRNA 발현에는 미치지 못하였다. 결 론: EGCG는 HIF-1$\alpha$의 발현을 억제함으로써 비소세포암주에서의 예방적 항암요법이나 항암 치료요법 시의 주요 작용 목표로 사용될 수 있을 것으로 보인다.
