종양 미세환경 내의 기계적 힘은 암 진행의 중요한 조절 인자로 점차 인식되고 있으나, 흑색종에서 세포자멸사(apoptosis) 조절에 미치는 영향은 아직 충분히 규명되지 않았다. 본 연구에서는 생리적으로 관련된 순환(цикличес) 기계적 변형을 전달할 수 있는 맞춤형 신축성 배양 플랫폼을 개발하고, 전이 잠재력이 서로 다른 흑색종 세포에서 내재성 세포자멸사에 대한 영향을 조사하였다. 순환 신장은 전이성이 높은 흑색종 세포에서 세포자멸사를 유의하게 감소시킨 반면, 전이성이 낮은 대조군은 최소한의 반응 또는 서로 다른(differential) 반응을 보였다. 기전적으로 기계적 자극은 BAD–BCL-2 계열–BAX 축을 따라 내재성 미토콘드리아 세포자멸사 신호전달을 억제하여 카스파제-3/7 활성화를 감소시켰다. 또한 기계감응성 채널(mechanosensitive channel) 활성 및 세포 내 Ca 2+ 신호전달에 대한 약리학적 조절은 신장 조건에서 세포자멸사 반응을 부분적으로 회복시켜, 이 과정에서 칼슘 관련 기계전달(mechanotransduction)이 관여함을 뒷받침하였다. 중요하게도, 신장을 받은 전이성이 높은 흑색종 세포는 약리학적 세포자멸사 유도에 대한 민감도가 감소되어, 기계적 자극 하에서 세포자멸사 반응성이 변형됨을 시사하였다. 생체 내(in vivo) 모델에서도 선행된 기계적 조건화가 생존과 전이 특성을 향상시킴이 추가로 확인되었다. 종합하면, 이러한 결과는 순환 기계적 스트레스가 전이 잠재력–의존적 방식으로 세포자멸사 저항성을 촉진함을 보여주며, 흑색종 진행과 치료 반응을 이해함에 있어 조직의 역학(tissue mechanics)을 고려하는 것이 중요함을 강조한다. • 맞춤형으로 제작된 순환 신장(cyclic stretching) 플랫폼은 기계적 스트레스가 전이성이 높은 흑색종 세포에서 내재성 세포자멸사를 억제함을 보여준다. • 약리학적 억제 실험은 기계감응성 채널–연관 Ca 2+ 신호전달이 신장에 의존하는 세포자멸사 조절에 기여함을 시사한다. • 마우스(B16F1/F10)와 인간(A375P/SM) 흑색종 모델을 이용한 교차 종 검증을 통해 순환 기계 자극에 대한 보존된 기계적 순응(mechanoadaptive) 반응이 나타남을 확인하였다. • 생체 내 종양 모델에서는 시험관 내에서 기계적으로 선조건화된 흑색종 세포가 종양 성장과 전이 정착(metastatic colonization)을 향상시키는 것으로 나타나, 흑색종 진행에서 기계적 환경의 잠재적 역할을 부각한다.

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