목적: Cyclooxygenase-2 (COX-2)를 과발현하는 A549 인간폐암세포주와 발현하지 않는 MCF-7 인간유방암세포주에서 선택적 COX-2 억제제인 celecoxib의 방사선 감수성 증진 작용을 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법: A549 세포와 MCF-7 세포에 대해서 방사선 혹은 방사선과 celecoxib를 병용 투여한 후에 clonogenic radiation survival 실험을 시행하였다. 같은 실험을 각각 $10\%$와 $1\%$의 FBS를 포함한 배지에서 반복하였다. 각 세포에 방사선과 celecoxib를 동시 혹은 단독 투여한 후에 각 실험 그룹의 세포사멸을 측정하였다. 결과: 약물 투여 기간 동안 $10\%$의 혈청을 포함한 배지 조건에서 배양된 A549세포에서는, $30muM$과 $50muM$ 농도의 celecoxib가 투여된 상태에서 surviving fraction=0.1에서의 Radiation enhancement ratio (RER)가 각각 1.58과 1.81로 celecoxib가 A549 세포의 방사선 감수성을 증가시켰다. 이러한 방사선 감수성의 증가는 세포를 $1\%$의 혈청을 포함한 배지에서 배양하였을때는 소실되었다. MCF-7 세포에서는 $10\%$와 $1\%$ 혈청을 포함한 각각의 배지조건 하에서celecoxib에 의한 방사선 감수성의 변화가 관찰되지 않았다. A549와 MCF-7 세포의 각 그룹에서 세포사멸을 측정한 결과 celecoxib와 방사선이 병용 투여되었을 때 유도되는 세포사멸은 상호 상승적이지 않은 것으로 나타났다. 결론: COX-2 선택적 억제제인 celecoxib는 COX-2를 과발현하는 A549 세포에서 선택적으로 방사선 감수성을 증진시켰으며, 저농도의 혈청을 포함한 배지 조건에서는 이러한 효과가 소실되었다. COX-2를 발현하지 않는 MCF-7 세포주에서는 celecoxib에 의해서 방사선 감수성이 변화되지 않았으며, 이러한 celecoxib의 방사선 감수성 증진 작용 기전에 세포 사멸은 관여하지 않는 것으로 보인다.
Purpose: To investigate the modulation of radiosensitivity by celecoxib, a selective cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitor, on cancer cells over- and under-expressing COX-2. Materials and Methods: A clonogenic radiation survival analysis was performed on A549 human lung and MCF-7 human breast cancer cell lines incubated in both 1 and $10\%$ fetal bovine serum (FBS) containing media. The apoptosis in both cell lines was measured after treatment with radiation and/or celecoxib. Results: Celecoxib enhanced the radiation sensitivity of the A549 cells in the medium containing the $10\%$ FBS, with radiation enhancement ratios of 1.58 and 1.81 respectively, at surviving fractions of 0.1, with $30muM;and;50muM$ celecoxib. This enhanced radiosensitivity disappeared in the medium containing the $1\%$ FBS. Celecoxib did not change the radiation sensitivity of the MCF-7 cells in either media. The induction of apoptosis by celecoxib and radiation was not synergistic in either cell line. Conclwsion: Celecoxib, a selective COX-2 inhibitor, preferentially enhanced the effect of radiation on COX-2 over-expressing cancer cells compared to the cells with a low expression, and this effect disappeared on incubation of the cells during drug treatment in the medium with suboptimal serum concentration. Apoptosis did not appear to be the underlying mechanism of this radiation enhancement effect due to celecoxib on the A549 cells. These findings suggest radiosensitization by a selective COX-2 inhibitor is COX-2 dependent.
