Fulvestrant Does Not Have Antagonistic Effect on 17β-estradiol's Anti-proliferative Action in Cultured Chinese Hamster Ovarian Cell Line

Estrogen can promote or inhibit cellular proliferation depending on tissue cell types and physiological condition and acts through the signal transduction pathways mediated primarily by estrogen receptors. This study examined the effects of fulvestrant (Ful), a well-known antagonist for the estrogen receptor, on the action of $17{\beta}$-estradiol (E2) with respect to the proliferation and apoptosis of Chinese hamster ovarian (CHO) cells. We used different concentrations of E2, Ful, and E2 plus Ful during different treatment durations. Treatment with 15-40 ${\mu}M$ E2 significantly inhibited proliferation in a time-dependent manner, although it had no influence in concentrations up to 1 ${\mu}M$. Interestingly, Ful at 10-40 ${\mu}M$ also inhibited cellular proliferation in both a concentration- and time-dependent manner. In addition, Ful enhanced rather than decreased the inhibitory effect on cellular proliferation by E2 in combined treatment for 10 days. Thus, Ful does not appear to have an antagonistic effect on estrogen's anti-proliferative action in CHO cells. In TUNEL assays to confirm DNA fragmentation by E2 and/or Ful, CHO cells treated with 20 ${\mu}M$ E2 showed a TUNEL-positive reaction in most DAPI-stained nuclei, and cells treated with either 40 ${\mu}M$ Ful or 40 ${\mu}M$ Ful plus 20 ${\mu}M$ E2 also exhibited a TUNEL-positive reaction but at a lower rate compared to the E2-treated cells. These results indicate that Ful does not have an antagonistic effect on estrogen's anti-proliferative action in CHO cells, suggesting that the anti-proliferative and apoptosis-related mechanism(s) through DNA fragmentation by E2 and Ful may be mediated by different signal transduction pathways.

17β-Estradiol의 CHO 세포 항 증식작용에 대한 fulvestrant의 효과

에스트로겐은 조직세포의 유형과 이들의 생리적 상태에 따라 세포증식을 촉진 또는 억제 시킬 수 있으며, 주로 에스트로겐 수용체(ER)에 의해 매개되는 신호전달 경로를 통해 작용한다. 이 연구는 특히 유방암세포에서 ER에 대한 길항제로 잘 알려진 fulvestrant (Ful)가 CHO 세포주의 증식 및 세포사멸에 미치는 영향과 이들에 대한 $17{\beta}$-estradiol (E2)의 작용에 미치는 효과를 조사하고자 하였다. 이를 위하여 먼저 다양한 농도의 E2, Ful 및 E2 plus Ful의 처리기간에 따라 세포증식에 미치는 효과를 조사하였다. Cell proliferation 분석에서, 6-10일의 처리기간 동안 E2는 1 ${\mu}M$의 농도까지는 세포증식에 영향을 주지 않았지만, 15-40 ${\mu}M$에서는 처리기간의 증가에 따라 점진적으로 현저히 세포증식을 억제하였다. 흥미롭게도 Ful 또한 1 ${\mu}M$의 농도까지는 세포증식에 영향을 주지 않았지만, 10-40 ${\mu}M$에서는 농도 및 시간 의존적인 세포증식 억제효과를 보였다. 뿐만 아니라, Ful은 10일 동안 E2와의 혼합처리에서 E2에 의한 세포증식 억제효과를 감소시키기 보다는 오히려 증대시켰다. 따라서 Ful은 CHO 세포에서 E2의 항 증식작용에 대한 길항적 효과를 갖지 않음을 제시한다. 한편, E2 및 Ful에 의한 DNA 분절효과를 확인하기 위한 TUNEL assay에서 20 ${\mu}M$의 E2로 처리된 CHO 세포주에서는 DAPI로 염색된 거의 모든 핵에서 TUNEL 양성반응이 나타났으며, 40 ${\mu}M$ Ful 및 20 ${\mu}M$ E2 plus 40 ${\mu}M$ Ful로 처리된 CHO 세포주에서는 TUNEL 양성반응을 보였으나, E2 처리군과 비교하여 현저히 낮은 비율로 나타났다. 이러한 결과는 Ful이 CHO 세포에서 E2의 항증식작용에 대한 길항적 효과를 갖지 않으며, E2와 Ful에 의한 세포증식 억제와 DNA 분절을 통한 세포사멸 관련기전은 다른 신호전달 경로를 통해 매개됨을 시사한다.