Auranofin의 간 섬유화 진행에 대한 억제 효능

Abstract

Auranofin은 1985년 5월 미국 FDA의 허가를 받아 현재 항류마티스관절염 치료제(DMARDs)로 사용되고 있는 약물이다. 골드제제로 경구투여가 가능하며, 성인 및 청소년 류마티스 관절염에 있어서 염증을 완화시키고 뼈의 파괴 및 변형을 막는 효과가 있으나 그 기전은 아직까지 불명확한 상태로 남아있다. 본 논문에서는 auranofin이 대식세포의 분화를 조절하는 작용이 있음을 최초로 밝혔다. 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포에서 auranofin은 염증성 표현형인 M1 phenotype으로의 분화를 억제하고, 항염증성 M2 phenotype으로의 분화를 촉진한다는 것을 확인하였다. 또한, auranofin을 처리함에 따라 Raw264.7 세포주에서 염증성 케모카인인 CCL3, CCL5, MCP-1의 발현이 감소하였다. 또한 염증성 사이토카인인 IL-6 역시 그 발현이 감소하였고, 항염증성 사이토카인인 IL-10의 발현이 증가하였다. M1/M2 형질 전환 조절이 섬유화 과정에 관여한다는 선행 연구 결과를 바탕으로 auranofin의 간 섬유화에 미치는 영향을 평가하였다. 먼저, 초기 섬유화 모델로서 C57BL/6 마우스에서 사염화탄소(CCl₄) 3주 반복 투여 모델을 사용하였다. 대조군과 비교하여 CCl₄ 투여군에서 섬유화 지표 1.5 수준의 경등도 섬유화 진행을 관찰하였고, auranofin 10 mg/kg 군에서 간 섬유화 및 성상세포 활성화 지표인 collagen type 1a1 및 alpha-smooth muscle actin 발현의 감소를 관찰하였다. 또한, 말기 섬유화 모델로서 BALB/c 마우스에서 티오아세타마이드(TAA) 8주 반복 투여 모델을 사용하였다. 이 모델에서도 역시 auranofin 10 mg/kg 용량에서 뚜렷한 간 섬유화 억제능을 확인하였다. Auranofin의 섬유화 억제능이 대식세포뿐만 아니라 간의 다른 세포에도 작용하여 약효를 나타내는 것은 아닌지 확인해보고자 하였다. 인간 간 성상세포주인 LX-2 세포에 auranofin을 처리한 결과, 대식세포주에서 사용한 약물 농도의 1/10 수준에서 증식 억제 및 세포자멸사가 일어난다는 것을 실시간 세포 분석을 통하여 확인하였다. 하지만 마우스 일차 배양 간세포에 약물을 처리한 결과 유의미한 세포 생존률의 변화를 관찰할 수 없었다. 다음으로 auranofin의 대식세포 M1 저해 반응과 성상세포 증식 억제 반응의 공통적인 기전을 평가하였다. Auranofin은 thioredoxin reductase의 저해제로 보고된 바, auranofin이 세포의 thioredoxin reductase/thioredoxin system에 작용하여 대식세포의 분화 조절 및 간 성상세포의 세포 자멸사를 유도할 것이라고 가설을 세워 실험을 진행하였다. 비환원형 조건에서 실험을 진행한 결과, 대식세포주에서는 auranofin을 처리함에 따라 세포질에 존재하는 thioredoxin reductase 1, thioredoxin 1 및 미토콘드리아에 존재하는 thioredoxin reductase 2의 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 간 성상세포주에서는 auranofin 처리 시 비환원형 조건에서 thioredoxin reductase 1 밴드의 이동을 관찰하였으며, thioredoxin reductase 2의 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 그러나 thioredoxin 1,2의 발현 변화는 관찰되지 않았다. 상기 결과로, 양상은 다르지만 auranofin이 thioredoxin 1/2를 억제하여 대식세포 M1 저해 반응과 성상세포 증식 억제 반응에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 확인하였다. 실제, thioredoxin reductase/thioredoxin의 auranofin 작용과의 관련성을 입증하기 위하여 대식세포주 및 성상세포주에 –SH기 donor인 N-acetylcystein을 처리하였다. 그 결과 대식세포주에서 auranofin의 M1 표현형 억제 효과가 반전되었고, 성상세포주에서 auranofin의 증식 억제 효과 역시 반전된다는 것을 확인하였다. 다음으로, 대식세포주 및 성상세포주에 thioredoxin 2 과발현 벡터를 사용하여 thioredoxin 2의 기능을 평가하는 실험을 진행하였다. 그 결과, 대식세포주에서의 M1 표현형 억제 효과 반전 및 성상세포주에서의 증식 억제 효과 반전을 역시 관찰할 수 있었다. 본 논문에서는 auranofin이 대식세포의 염증성 M1 표현형으로의 분화를 억제하고, 간 성상세포의 증식 억제 및 세포 자멸사를 유발하여 간 섬유화 억제 효과가 있음을 밝혀내었다. 활성형 thioredoxin reductase 1/2의 억제가 관여할 수 있다는 것을 보였으며, auranofin을 간 섬유화 치료를 위한 신규 후보 약물로 제시하고자 한다.