저온플라즈마의 흑색종, 대장암 동종 마우스 모델에서의 항암효과

Abstract

배경 및 목적: 현재 저온플라즈마 (cold atmospheric plasma) 의 의료관련응용 분야에는 피부 오염 제거, 치아 표백, 상처 치유 및 암 치료 등이 포함된다. 세포의 DNA를 손상시키고 세포 사멸을 유도하는 활성 산소종을 생산하는 저온플라즈마의 능력은 저온플라즈마가 다양한 유형의 종양치료에 이용될 수 있음을 의미한다. 본 연구는 동종 마우스 모델에서 저온플라즈마의 항암효과를 평가하였다.

방법: 먼저 실험을 통해 저온플라즈마가 정상 인간 멜라닌 세포, 흑색종 세포 및 대장암 세포의 생존에 미치는 영향을 평가하였다. 다음으로 5x10^5 B16F10 흑색종 세포를 20마리의 마우스에 주사하거나 5x10^5 MC38대장암 세포를 18마리의 마우스에 주사함으로써 동종 마우스 모델 (murine syngeneic cancer model) 을 만들었다. 종양이 성장한 후, 격일로 5회의 저온플라즈마를 처리하였다. 종양의 부피는 각 시점에서 측정되었다. 10일째에 종양의 무게를 측정하고 종양성장억제 (Tumor growth inhibition, TGI) 를 계산하고 모든 종양을 절제하여 조직학적으로 평가하였다.

결과: 저온플라즈마 처리는 흑색종과 대장암 세포주의 생존력을 현저하게 감소 시켰으며, 정상 인간 멜라닌 세포의 생존력에는 영향이 미미하였다. 동종 마우스 모델에서 저온플라즈마 처리는 두 암 모델 모두에서 종양 부피와 종양 무게를 줄였으며, 종양이 감소된 정도는 저온플라즈마의 치료 기간과 횟수에 의존적이었다. B16F10흑색종 모델에서, 2분, 5분 및 15분 동안 저온플라즈마로 처리 된 마우스의 10 일째 종양성장억제 (TGI) 는 각각 3%, 43.4% 및 47.0%였다. MC38대장암 모델에서, 2분 및 5분 동안 저온플라즈마로 처리 된 마우스의 10일째 종양성장억제 (TGI) 는 각각 35.8% 및 58.3%였다. 조직학적검사는 두 종양 모델에서 저온플라즈마의 종양 억제 효과를 보여주었다.

결론: 저온플라즈마는 실험실적으로 마우스 흑색종 및 대장암 세포주의 성장을 억제했을 뿐만 아니라 흑색종 및 대장암 동종 마우스 모델에서 항암효과를 보여주었다.