CPP343에 의한 혈관내벽 증식의 억제효과

Abstract

혈관내벽 증식에 의한 재 협착 현상은 혈관 풍선 확장술 후의 성공적 결과에 걸림돌이 된다. 혈관 평활근 세포 (VSMC)의 비정상적인 세포증식과 세포 이동은 혈관내벽 증식에 기여한다. Pin1은 특이적 Phospho-Serine/Threonine-Proline isomerase 로서, 암의 치료를 위한 신규 표적으로서 주목을 받고 있다. 최근에 본 연구진은 Pin1이 비정상적인 혈관 평활근 세포의 증식에 매우 중요한 작용을 하는 것으로 밝힌 바 있다. 머루 추출물의 stilbenoids 그리고 oligostibenoids 들이 암의 치료, 항 염증작용, 심혈관 질환 예방효과, 항 산화작용 그리고 항 세포증식효과 등 다양한 생물학적 작용을 갖는 것으로 알려져 많은 주목을 받고 있다. 이러한 이유로 우리는 몇몇 stilbenoids 와 oligostibenoids 의 혈관 평활근 세포에서 Pin1 억제효과에 대한 연구를 실행하였으며, oligostibenoids 중 하나인 CPP343이라는 물질이 탁월한 Pin1 발현 억제효과를 가지고 있음을 밝혀냈다. CPP343이 강력한 Pin1의 억제물질이라는 사실 하에, 본 연구에서는 CPP343이 Pin1과 연관된 혈관 평활근 세포의 증식 억제효과와 혈관 내벽증식의 억제에 미치는 영향을 밝혀내고자 한다. Platelet derived growth fator (PDGF) 에 의한 자극은 혈관 평활근 세포의 증식을 촉진한다. PDGF로 자극된 혈관 평활근 세포의 증식이 CPP343의 처리시에 의해 농도 의존적으로 감소하였다. 또한 PDGF는 cyclin D1, cyclin D3나 인산화된 Rb 같은 세포주기조절 관련 단백질의 발현을 증가시켰으며, 이러한 발현의 증가는 CPP343에 의해 강력하게 억제 되었다. CPP343의 혈관 평활근 세포 증식과 연관된Pin1 발현 억제효과의 기전을 규명하기 위하여 우리는 ERK/MAPK, p38/MAPK, SAPK/JNK 그리고 Akt/PI3K 같은 상위 신호전달 인산화 효소에 CPP343이 미치는 영향에 대해 연구하였다. PDGF는 이러한 상위 신호전달 인산화 효소들을 모두 활성화 시켰으며, CPP343에 의해 p38/MAPK, SAPK/JNK 및 Akt/PI3K 의 활성화 정도가 감소 되었다. 또한, PDGF에 의해서 증가된 Pin1의 발현이 p38/MAPK 억제제에 의하여 강력하게 차단되었다. 이러한 현상은 세포주기조절 관련 단백질의 발현에서도 동일하게 관찰 되었다. 또한 높은 농도의 CPP343의 처리는 Caspase-3 나 PARP 와 연관된 VSMC의 세포자연사를 증가시켰다. 마지막으로 CPP343 (3 mg/kg, 주 2 회 구강투여)을 3주간 투여하여 wire injury 로 유도된 neointima 형성을 억제함을 보였다. 결론적으로, CPP343은 p38/MAPK의 활성의 억제를 통하여 Pin1의 발현과 세포주기의 진행을 억제하며, 고농도 범위에서는 세포 자연사 효과를 일으킨다. 이러한 결과들을 종합 시, CPP343이 동맥 경화나 혈관 재 협착 같은 혈관질환의 치료나 예방효과의 효과적인 약물이 될 수 있음을 시사한다.|In-stent restenosis due to neointima formation is a major limitation following balloon angioplasty. Abnormal proliferation of vascular smooth muscle cell (VSMC) contributes to neointima formation. Pin1 as a specific phospho-Serine/Threonine-Proline isomerase, has been focused on a promising target for the treatment of cancer. Our recent study has also shown that Pin1 plays a key role in abnormal VSMC proliferation. More attention has been focused on stilbenoids and oligostibenoids from vitis amurensis extract, because they has been found to have multifaceted bioactivities such as cancer-chemopreventive, anti-inflammatory, cardio-protection, anti-oxidant and anti-proliferative properties. In this study, we first examined whether several stilbenoids and oligostibenoids inhibits Pin1 expression in PDGF-exposed VSMCs. CPP343, one of oligostilbenoids from vitis amurensis, showed potent inhibitory activity on Pin1 expression. CPP343 inhibits PDGF induced VSMC proliferation in a concentration？dependent manner. PDGF also increased cell cycle regulated proteins, including cyclin D1, cyclin D3 and phosphorylated Rb, and these were completely blocked by CPP343. In order to clarify the signaling pathways for Pin1 down-regulation by CPP343, we investigated the effects of CPP343 on the activation of ERK/MAPK, p38/MAPK, SAPK/JNK and Akt/PI3K. PDGF increased the active phosphorylated forms of all these kinases, and the activities of these kinases were attenuated by CPP343 treatment in VSMCs. Moreover, PDGF-induced increases in Pin1 expression and Pin1 promoter activity were siginificantly reversed by inhibition of p38/MAPK, SAPK/JNK or Akt/PI3K, and the most potent inhibition was found by p38/MAPK inhibitor. Higher concentration ranges of CPP343 increased activity of caspase-3 and PARP, which were related with VSMCs apoptosis. At last treatment of CPP343 for 3 weeks (3mg/kg, two times a week, orally injection) suppressed neointimal formation induced by guide wire injury. In conclusion, CPP343 blocked Pin1 expression level and cell cycle progression mainly through the inhibition of p38/MAPK, and CPP343 induced apoptosis effect. From these results, CPP343 may have therapeutic potential for vascular proliferative diseases such as atherosclerosis and restenosis.