in vitro and in vivo Photodynamic Activity Study of U-87 Human Glioma Cell with Photofrin

실험관 및 생체내에서 U-87 교모세포종 세포주의 광역학 치료 효과에 대한 연구

가톨릭 뇌신경센터, 가톨릭대학교 의과대학 신경외과학교실

조우진·조경근·지 철·박성찬·박해관·강준기·최창락

= Abstract =

in vitro and in vivo Photodynamic Activity Study of U-87 Human Glioma Cell with Photofrin

Woo Jin Cho, M.D., Kyung-Keun Cho, M.D., Cheol Ji, M.D., Sung Chan Park, M.D., Hea Kwan Park, M.D.,

Joon Ki Kang, M.D., Chang Rak Choi, M.D.

Catholic Neuroscience Center, Department of Neurosurgery, The Catholic University College of Medicine, Seoul, Korea

bjective：The objective of this study was to determine the photodynamic therapeutic response of U-87 human glioma cell in vitro as well as in the nude rat xenograft model using photofrin as photosensitizer.

Material and Method：U-87 cells were cultured on 96-well culture plates, photofrin(Quadralogic Technolo- gies Inc., Vancouver, Canada) was added into the cell culture medium at concentration of 1μg/ml, 2.5μg/ml, 5μg/ml, 10μg/ml and 20μg/ml. 24 hour after drug treatment, cells were treated with optical(632nm) irradiation of 100mJ/cm ² , 200mJ/cm ² and 400mJ/cm ² . Photofrin(12.5mg/kg, i.p.) was administered to 28 nude rats containing intracerebral U-87 human glioma as well as 26 normal nude rats. 48 hours after administration, animals were treated with optical irradiation(632nm) of 35J/cm ² , 140J/cm ² and 280J/cm ² to exposed tumor and normal brain. The photofrin concen- tration was measured in tumor and normal brain in a separate population of animals.

Results：By MTT assay, there was 100% cytotoxicity at any dose of photofrin with optical irradiation of 200mJ/cm ² and 400mJ/cm ² . But at the optical irradiation of 100mJ/cm ² cells were killed in dose dependent manner 28.5%, 49.1%, 54.4%, 78.2%, and 84.6% at concentration of 1μg/ml, 2.5μg/ml, 5μg/ml, 10μg/ml and 20μg/ml, respec- tively. Dose dependent PDT lesions in both tumor and normal brain were observed. In the tumor lesion, only superficial tissue damage was found with optical irradiation of 35J/cm ² . However, in the optical irradiation group of 140J/cm ² and 280J/cm ² the volume of lesions was measured of 7.2mm ³ and 14.0mm ³ for treatment at 140J/cm ² and 280J/cm ² , respectively. The U-87 bearing rats showed a photofrin concentration in tumor tissue of 6.53±2.16 μg/g, 23 times higher than that found in the contralateral hemisphere of 0.28±0.15μg/g.

Conclusion：Our data indicate that the U-87 human glioma in vitro and in the xenografted rats is responsive to PDT. At these doses, a reproducible injury can be delivered to human glioma in this model. Strategies to spare the normal brain collateral damage are being studied.

KEY WORDS：Photodynamic therapy・Human glioma・Photofrin・MTT assay・Brain tumor.

서 론

신경교종은 두개강 내 종양 중 가장 흔한 종양이며 이들

의 50%은 악성이다 ¹⁹⁾ . 악성교종의 치료는 수술적 제거 후 방사선치료와 함께 화학요법을 시행하는 것이 가장 보편적 이나 그 치료 결과는 만족스럽지 못하여 악성 신경교종 특히 교모세포종의 경우 평균 생존율이 1년 이하이며 5년 생존율

OOOO

이 10%을 넘지 못할 정도로 예후가 불량하다 ²⁾²⁰⁾ . 따라서 이 들 악성신경교종은 새로운 치료 방법이 요구된다 할 수 있다.

광역학치료는 광감각제를 이용하며 광감각제는 종양조직 내 비교적 선택적으로 흡수되어 종양세포에 잔존하게 되고 적절한 파장의 광원에 노출되면 세포 내에서 산소독성 물 질을 생성하여 세포괴사를 유도하는 것이 주 살해작용의 기 전으로 되어 있다 ¹⁰⁾ .

현재 광역학치료는 초기 식도암, 폐암, 방광암 등 고형암 치료에 이용되고 있고 임상적으로 그 효과에 대하여 실험 중에 있다. 이러한 광역학치료의 임상실험은 고형암에서 몇 차례 시도된 적이 있으며 ¹⁸⁾ 뇌종양 특히 신경교종에 대한 광선 요법 효과에 대해서도 임상연구 및 실험이 진행되었 으나 아직 알려진 바는 많지 않다 ⁷⁾¹⁷⁾ .

본 실험에서는 사람의 신경교종 세포주인 U-87 세포를 이용하여 실험관 내에서 광감각제 photofrin을 이용한 광역 학치료의 효과를 알아보고 동시에 nude rat을 이용한 뇌종 양 모델에서의 광역학치료 효과를 알아봄으로써 이를 치료 방법이 뇌종양치료의 새로운 방법으로 사용될 수 있는지의 여부를 알아보고자 하였다.

재료 및 방법

1. 세포 배양

U-87 세포를 이용하였으며 37℃, 5% CO 2 상태에서 단 층배양으로 세포주를 유지 하였다. 배양액은 minimum es- sential media(MEM)를 사용하였으며 여기에 10% 우형 태아 혈청과 1%의 penicilline과 streptomycin을 첨가하 였다. 세포주는 정기적으로 0.05% trypsin을 사용하여 단 일 세포 부유액을 만들었으며 이들을 계대 배양하였다.

2. Microculture tetrazolium(MTT) assay

실험관 내에서의 광역학 치료의 세포 살해 효과는 tetra- zolium dye 환원 효과를 측정하여 살아 있는 세포를 간접 적으로 평가하는 MTT assay를 이용하였다.

96 well microplate에 각 well 당 10% FBS-DMEM을 200μl의 volume으로 1000개의 암세포를 분주하여 37℃

에서 하룻밤 배양 후 각각의 well에 1μg/ml, 2.5μg/ml, 5μg/ml, 10μg/ml 그리고 20μg/ml의 각기 다른 농도의 photofrin를 100µl의 volume으로 분배한 후 광역학 치료 를 시행하였다.

그후 대조군이 100% confluent가 될 때 까지 배양 후 살 아있는 세포량를 측정하기 위해 3-(4,5-Dimethyl2-thi- azolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide(MTT,

Sigma, St. Louis, MO)를 소독된 Hanks balanced salt solution에 5mg/ml의 농도로 녹인 후 각 well 당 50μl씩 첨가후 37℃에서 4시간동안 반응 시킨 후 MTT 용액을 버리고 생성된 formazan 침전물을 상온에서 24시간동안 건조 시켰다. 건조된 well에 mineral oil(Sigma, St. Louis, MO)을 각각 100μl씩 첨가 후 rotator에서 24시간동안 MTT-formazan product를 용해 시킨 후 multiplate spe- ctrophotometer(Thermo Molecular Devices Corp., CA) 를 이용하여 540nm에서 광밀도를 측정하였으며 같은 과 정을 한번에 5개의 96 wells microplate를 이용하여 3번 반복 실험 하였다.

3. U-87 cell의 뇌종양 모델

Athymic nude rat을 이용하여 종양 모델을 만들었다. 멸 균환경에서 뇌 정위 장치를 이용하여 우측 대뇌반구 관상봉 합 앞쪽에 6mm 크기의 개두술을 시행 후 bregma에서 우 측 3mm 앞쪽으로 2.5mm 지점에 한 마리 당 500,000cell/

5μl의 종양세포를 Hamilton 주사기를 사용하여 이식하였으 며 개두 부분은 polyvinyl chloride(PVC) 필름과 tissue glue를 이용하며 주위 정상 두개골과 연결하였고 피부 절 개 부위를 4-0 silk를 이용하여 봉합하였다.

4. 광 원

광역학치료에 이용된 광원은 630nm의 파장을 갖는 argon dye laser system(Coherent Model INOVA-70 CR 500 Palo Alto CA)을 이용하였다. 광원의 전달은 5mm의 크기 의 microdistal lens가 부착되어 uniform superficial irradi- ation이 가능한 400µm의 광섬유(PDT Inc., Santa Babara, CA)를 사용하였다. 광섬유로부터 전달된 광원의 세기 정 도는 power meter(Photodyne Inc, West lake Village, CA)을 사용하여 측정하여 모든 실험의 광원 세기를 일정 하게 유지하였다.

5. 광역학치료

광역학치료를 위해서는 광감각제로 photofrin(Quadralogic Technologies Inc Van couver Canada)을 이용하였으며 실험관 내에서의 광역학치료는 광감각제인 photofrin 주입 24시간 후에 시행하였으며 각 광선의 세기는 100mJ/cm ² , 200mJ/cm ² 그리고 400mJ/cm ² 로 하였다.

종양 모델의 광역학치료를 위해 종양세포 이식 후 15일

째에 photofrin을 12.5mg/kg의 용량으로 복강 내 주입하

였고 이식 후 16일째 ketamine(80mg/kg)과 Xylazine

(13mg/kg) 이용하여 마취를 시행한 후 광역학치료를 시행

하였다. 광역학치료중 체온은 항문소자를 이용해 측정하였

고 온수 순환 방법을 이용하여 일정한 체온을 유지하도록 하였다. 정상대조군의 광역학치료 또한 같은 방법으로 시행 하였는데 이때의 개두술은 광역학치료 바로 전에 시행하였 다. 치료중의 광선세기는 power meter(Photodyne Inc, West lake Village, CA)를 사용하여 100mW/cm ² 으로 일 정하게 유지하였고 총광선의 량은 광선 주사 시간을 달리하 여 조절하며 총 에너지량을 35, 140, 280J/cm ² 의 3가지로 하였으며 치료 군은 종양모델 4개군과 정상 조직 4개군의 총 8개의 군으로 나누었으며 각 군의 수는 8마리로 하였다.

6. 병리조직학적 검사

광역학치료 24시간 후 검사를 시작하였다. 조직포매는 동 물희생후 10% formalin을 이용한 transcardiac perfusion 방법을 사용하였다. 이후 뇌조직을 coronal section 3mm 간격으로 시행하였으며 파라핀 포매후 6μm의 두께로 조직 절편을 만들었으며 H & E 염색을 시행한 후 광학 현미경 하에서 관찰하였다.

광역학치료에 의해 손상을 받은 종양의 총 부피는 광학 현미경상에서 Global Lab Image Analysis Program(Data translation, Marlboro, MA)을 이용하여 측정하였다. 모 든 H & E 염색을 시행한 조직은 2.5×의 배율에서 관찰하 였으며 각 관상 절편의 총 종양부피와 광역학치료에 의해 손상을 받은 종양의 부피는 같은 부위에서 얻어진 조직절 편 여러 개에서 관찰하여 평균을 구하였다. 광역학치료에 의해 손상 받은 종양조직은 각 광원의 크기 및 광 감자 photofrin의 농도 차이에 따른 세포 살해 효과를 판정하기 위해 완전괴사와 불안전괴사의 2가지로 분류하였는데 완전 괴사의 경우는 현미경상에서 광범위한 출혈과 응고성 괴사 를 보이는 부분으로 정의하였고, 불완전괴사는 괴사부분이 여러 곳에 존재하면서 흩어져 있고 세포내 핵의 pyknosis 소견과 chromatin의 homogenation 소견 그리고 적혈구의 혈관 밖 탈출소견과 종양 혈관의 내외세포가 출혈과 함께 hyalinization 된 소견이 보일 때로 정의하였다. 각 군과 대 조군과의 차이의 유의성은 chi-square analysis를 사용하 여 판정하였다.

7. 세포내 photofrin 농도측정

실험관내에서의 세포내 photofrin 농도는 photofrin이 갖 는 형광 발산기능을 이용하여 flow cytometer와 confocal microscope를 이용하여 측정하였다.

종양세포내의 photofrin농도는 photofrin 투여후 48시간 이후에 Abram들이 사용한 방법으로 tissue level의 pho- tofrin 농도를 측정하였다 ¹⁾ . 실험동물은 4가지 군으로 나누 어 세포내 photofrin 농도를 측정하였다. 첫 번째 군은 정

상 뇌조직중 photofrin을 투여한 군, 두 번째 군은 정상 뇌 조직이면서 photofrin을 투여하지 않은 군, 세 번째 군은 종양 세포중 photofrin을 투여한 군, 네 번째 군은 종양세포 중 photofrin을 처치하지 않은 군이다. 실험동물을 ketamine (80mg/kg)을 이용하여 마취 시킨 후 희생시켜 농도를 측 정하였으며 종양군의 경우는 종양세포 이식 후 17일 일때 의 종양 조직을 이용하였으며, 종양내, 종양주위의 뇌조직, 반대정상 조직등 3군데에서 농도를 측정하였다.

결 과

1. 종양 형성

U-87 세포를 이용한 종양 이식 모델에서의 종양 형성은 크기의 차이는 있었으나 총 64마리중 54마리에서 종양 생 성을 관찰할 수 있었으며 종양모양이 구형을 취하면서 주 위와의 경계가 비교적 명확하였다. 종양은 주로 전후 방향 으로 성장하였으며 세포이식 16일째 형성된 종양의 크기

Fig. 1. U-87 tumor grows in the cortex as well circumscribed approximately spherical mass

Fig. 2. MTT assay for various dose of photofrin with the optical laser dose of 200mJ/cm

show 100% cytotoxicity. H2O and Mem only columns do not have cellular compo- nents and absorbance represents cellularlity of wells in microplate.

0.5

0.0

Absorbance

H2O MEM only MEM Cells 1ug/ml 2.5ug/m 5ug/ml 10ug/ml 20ug/ml

Photofrin concentration

는 6.16±2.48mm ³ 의 용적을 보였고 종양주위의 뇌조직에 서 육안적인 병변은 보이지 않았다(Fig. 1).

2. 광역학치료에 대한 반응

실험관 내에서 MTT assay를 이용하여 측정한 광역학

치료의 세포살해능력은 200mJ/cm ² 과 400mJ/cm ² 의 광선 세기에서 100%를 보였으며 100mJ/cm ² 의 광선 세기에서 는 광감각제인 photofrin의 농도에 비례하여 각각 38.5%, 48.7%, 53.8%, 75.4% and 87.1%의 세포 살해 능력을 보 였다(Fig. 2, 3).

광역학치료를 시행한 동물 종양모델의 병변은 괴사소견 을 보였으며 이는 초점성 출혈과 같이 동반되었다. 종양 주 위의 정상 조직에서도 조직 괴사 소견을 발견할 수 있었다.

이러한 종양 및 종양주위 조건의 괴사 소견은 광선의 양이 증가할수록 그에 비례하며 증가되는 소견을 보였다(Fig. 4).

광선량에 따른 괴사부분을 완전 괴사와 초점성 괴사로 나 누어 판정한 결과는 Table 1과 같다.

Table1. The PDT induced tumor tissue damage Laser Dose Lesion

Volume (mm

)

% tumor volume, complete

necrosis

% tumor volume, focal necrosis 140J/cm

(n=5) 7.2±7.1 3.4±2.7 26.0±10.2 280J/cm

(n=5) 14.0±5.3 11.8±6.5 59.4± 3.7 1.0

0.5

0.0

Absorbance

H2O MEM only MEM Cells 1ug/ml 2.5ug/m 5ug/ml 10ug/ml 20ug/ml Photofrin concentration

A A A

A B B B B

C C C

C D D D D

Fig. 3. MTT assay for dose of photofrin 1µg/ml to 20µg/ml at the optical laser dose of 100mJ/cm

. Cells were killed in dose dependent manner with 28.5%, 29.1%, 54.4%, 78.2% and 84.6%, respectively. Absorbance represents cellularlity of wells in microplate.

Fig. 4. A high magnification of regions from untreated glioblastoma reveals nuclear angulation, hyperchromatism and pleomor-

phism. Mitotically active cells with hyperchromatic elongated and present(B). The PDT treatment of 35J/cm

shows foci of

hemorrhage and necrosis with breakdown of cellular stuctures(C<D). The PDT treatments of 140J/cm

and 280J/cm

(D)

show hemorrhage, coagulation necrosis and tumor debris(H & E stain ×400).

3. Photofrin의 세포내 농도

Photofrin이 갖는 형광 발산기능을 이용하여 flow cyto- metry와 confocal microscope를 이용하여 측정한 세포내

의 photofrin 농도는 투여된 photofrin의 량에 비례하였다 (Fig. 5, 6).

종양 모델의 경우에서는 photofrin을 처치한 군에서 정상

165

123

82

41

0

.1 1 10 100 1000

Photofrin concentration

Cell Count

A B C D

Fig. 6. Intracellular photofrin concentration were detected by flowcytometer which demonstrate dose dependent increment of photofrin concentration.

A：1ug/ml Photofrin, B：2.5ug/ml Photofrin, C：5ug/ml Photofrin, D：10ug/ml Photofrin

Fig. 5. Confocal microscopic view of U-87 cells which show fluorecsence according to their photofrin concentration.

뇌조직의 photofrin 농도는 0.25±0.1μg/g tissue였으며 대조군의 경우는 0.07±2.16μg/g tissue이었다. 종양 조직 내에서 photofrin 농도는 6.53±2.16μg/g tissue로 종양이 있는 반대쪽 대뇌반구의 정상 뇌조직 농도 0.28±0.15μg/g tissue에 비해 23배 높게 나왔다. 반면, photofrin을 처치 하지 않은 종양을 갖고 있는 대조군의 경우 종양내의 pho- tofrin 농도는 0.11±0.16μg/g tissue 였다. 이상의 결과 로 photofrin의 농도는 종양 조직에서 정상 조직보다 높게 유지됨을 알 수 있었다.

고 찰

광역학치료의 원리는 화학적으로 활동성인 광감각제를 이 용하게 되며 투여된 광감각제는 적절한 파장의 광원에 노 출되면 세포내 산소독성 물질을 생성하여 세포괴사를 유도 하는 것이 주 살해작용의 기전이다 ¹⁰⁾ .

이때 세포 내에서는 다량의 세포 살해성 calcium influx 가 일어나고 mitochondrial membrane damage가 일어나 며 lysosomal membrane의 파괴에 의해 각종 세포 내 효 소가 분비 되게 되고 종국에는 nuclear membrane이 파괴 되어 세포가 사망하는 것으로 알려져 있다 ⁵⁾⁶⁾⁹⁾ .

광감각제의 종류로는 hematoporphyrin(HpD), photofrin, rhodamine 123, phthalocyanines 등이 알려져 있으며 이 중 photofrin은 hematoporphyrin과 dihematoporphyrin ether(DHE)의 혼합물이며 FDA에서 공인 한 유일한 광감 각제이다

이러한 광선요법의 임상응용은 몇 가지 고려되어야 할 점 이 있다. 그것은 광선요법을 위하여 선 투여되는 광감각제 의 선택이며 이는 광선에 대해 일정하고 안정된 반응을 보 이며 이론적으로 종양 세포만으로의 투과가 용이하여 정상 조직과 비교하여 보았을 때 보다 높은 농도를 유지하는 것 이 바람직할 것이다. 또 하나 고려되어야 할 점은 광선의 투과력에 따른 광역학 치료효과의 범위이다. 일반적으로 광 선의 투과력은 광선 파장 350nm에서부터 증가하기 시작 하여 800nm까지 서서히 파장크기에 비례하며 그 이후는 큰 차이가 없는 것으로 되어 있으며, 이들의 투과력은 본 실험에서 사용된 광선의 파장 630nm을 기준으로 하였을 때 정상 조직은 1.5mm 종양 조직은 2.9mm 해당하며 ¹⁴⁾ 치료에 미치는 효과는 투과거리의 3배인 9mm임을 감안하 여야 한다 ¹⁵⁾ . 이상을 정리하여 보면 뇌종양 치료에 이용되 는 감광각제의 최적 조건은 single compound 이어야 하며 systemic하게 유해하지 말아야 하며 종양에 정상조직 사 이에서 선택성이 있어야 하고 뇌혈관 장벽을 잘 통과하고,

조직에 최대로 침투할 수 있는 파장 범위의(650~800nm) 광선에 대해 최대 반응을 보이며 혈관 침애에 의한 by st- ander effect을 보이면 좋을 것이다. 또한, 빠른 대사를 거 쳐 쉽게 분비되어서 피부나 기타 장기에 영향을 주지 말아 야 할 것이다.

뇌종양을 대상으로한 광역학 치료 효과에 대해서는 이미 몇몇 기관에 의해 행하여 졌으며 그 결과는 각각 기관에 따라 광감각제 및 광선 투여 방법에 차이를 보이는 관계로 일정하지 않다. 그 중 Royal Melbourne Hospital(RMH) 의 결과를 살펴보면 120명의 교종환자를 대상으로 하여, 5mg/kg의 Hematoporphyrin D(HpD)의 광감각제를 사용 하였으며 628nm 파장의 광선을 이용하여 260J/cm ² 의 광 량으로 치료하였다하며 이들의 결과를 요약 해보면 38명 의 교모세포종 환자의 median survival은 24개월이라 하 였으며 50%이상의 환자에서 2년이상 생존하였다 하였으 며 재발된 교모세포종 환자 40명의 경우 median survival 이 9.2개월이라 보고하였다 ^11-13) 환자 40명 이는 일반적으 로 치료한 historical control group의 median survival이 8개월임을 비교하여 봤을 때 매우 고무적인 일이다.

이는 광역학 치료의 우수성을 나타내는 것으로 향후 광역 학치료의 응용이 지속되어야 함을 나타내는 반증이다.

본 연구에서 U-87 cell에 의해 생성된 종양은 photofrin

을 광감각제로 사용한 광역학치료에 의해 치료 될 수 있다

는 결과를 보여준다. 그리고 그들의 광역학치료에 대한 반

응 정도는 실험관 실험에서나 종양 모델을 이용한 연구 결

과나 다같이 기존의 타광감제를 사용한 실험에서와 같이 광

선의 에너지량에 비례하는 것을 알 수 있었다. 또한 photo-

sensitizer인 photofrin의 세포내 농도는 비록 같은 량을

투여했음에도 불구하고 정상의 세포보다 종양 내에서 높은

농도를 보였다. 이것은 이미 광감각제로 hematoporphyrin

D를 사용한 많은 실험에서 볼 수 있는 종양세포와 정상세

포에서 보이는 농도차와 비슷한 흥미로운 현상으로 photo-

frin의 세포내 침투 특징을 대변한다 할 수 있으며 실험관

실험에서 보았듯이 같은 종양 세포에서 photofrin의 투여

농도에 따라 종양내 침투되는 photofrin의 양이 비례하는

것은 photofrin의 종양 내 침투는 simple diffusion에 의하

고 정상 세포 내에서는 이를 photofrin의 transport에 영향

을 줄 수 있는 기전이 세포막에 존재한다고 생각되지만 이

를 증명하기 위해서는 좀더 연구가 필요할 것이다. 본 실험

의 목적은 광감각제 photofrin에 대한 악성 신경교종 세포

의 세포 살해 능력에 중점을 두었기 때문에 정상조직의 특

히 photofrin 광감각제에 감각된 정상세포의 반응은 언급

하지 않았다. 앞서 결과를 제시했듯이 같은 용량의 광감각

제 photofrin을 투여했음에도 정상조직보다 종양 조직 내 에서 농도가 높게 나온 것은 매우 고무적인 일이나 실제 광 역학치료에 반응하여 병변이 발생되는 정도는 본 논문에서 는 제시하지 않았지만 정상조직에서의 photofrin 농도가 종 양조직보다 낮음에도 불구하고 비슷하였다. 이는 광역학치 료에 대한 반응이 정상조직이 더 예민함을 의미하는 것이 며 이는 실제 이를 광역학치료를 임상에 이용할 때 걸림돌 이 되는 상황으로 극복해야 될 과제임을 암시한다.

본 실험에서의 또 하나 주안점은 본 실험을 위한 동물은 athymic nude rat이라는 점이다. 이들 동물은 흉선이 없는 관계로 면역학적으로 T-cell 기능이 결핍되었으며 따라서 광역학치료에 의해 발생된 병변중 T-cell 면역 체계 결핍 이 다른 결과의 광역학치료 병변을 일으킬 가능성을 배제 할 수 없으며 특히 저농도의 photofrin에 대한 반응이 과 소 표현되었을 가능성이 있다. 그러나 타 실험실에서 시행 한 9L gliosarcoma cell line을 이용한 실험에서도 본 실험 과 비슷한 결과가 나온 것으로 미루어 볼 때 T-cell 면역 부재에 의한 병변 생성과정의 차이는 거의 없었을 것으로 판단된다 ^3)4)8)16) .

본 실험의 결과는 비록 세포주는 사람의 것을 이용하였 으나 쥐를 이용한 실험이었으므로 이러한 결과를 사람의 뇌종양 치료에 응용하기에는 여러 가지의 고려될 점이 있 다. 그 이유로는 실험의 조건이 사람과는 전혀 다를 수 있 다는 점이다. 이는 본 연구에서 사용되었던 광감각제의 농 도나 광선의 량이 서로 다르게 적용될 것임으로 거기에 따 른 다른 결과가 예상되며 광선 성질에 있어서도 사람의 경 우는 종양의 크기가 커서 광선이 침투 할 수 있는 능력에 한계가 있을 것으로 생각된다.

또한 본 실험에서 얻어진 동일량의 광감각제 투여에 따 른 정상뇌조직과 광감각제 각각의 농도 차이가 과연 사람 조직에 있어서도 같은 결과가 나올 지에 대한 의구심이 있 다. 또한 앞서 언급한 종양과 정상 조직간의 광역학치료에 대한 민감성 차이이다. 이러한 민감성이 사람에게 같은 형 태로 나타날 것인지 아니면 더 심하게 나타날 지에 대한 좀 더 명확한 연구가 선행되어야 할 것이다.

결 론

광감각제 photofrin을 이용한 광역학치료를 실험관내 및 동물실험에서 시행한 결과 모두에서 세포 살해능력을 보여 주어 U-87 human glioma cell은 PDT에 반응함을 알 수 있었다. 그 반응의 정도는 실험관내 및 동물 실험에서 같은 정도의 광감각제 농도가 유지될 경우 광선의 량에 의해 세

포살해능력 및 병변 발생부위가 증가되었다. 실험관내에서 시행한 세포내 광감각제 photofrin의 농도는 투여한 광감각 제의 농도에 비례하여 증가함을 알 수 있었고 동물실험에 서 시행한 조직 내 광감각제의 농도는 같은 량의 광감각제 투여에도 종양조직에서 정상의 조직 보다 높은 농도를 보 임을 알 수 있었다.

이상의 결과를 참조하여 볼 때 광감각제 photofrin을 이 용한 광역학치료는 사람의 악성교종 세포인 U-87세포에 서 충분한 종양 살해 능력을 보여 주었으며 이는 이러한 광 역학치료가 사람의 뇌종양치료 유익하게 이용될 수 있을 것 으로 사료된다.

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