본 연구는 사람 폐암 마우스 모델에서 방사선-및 항암화학요법 병용에 활용 가능한 잠재적 방사선감작제(radiosensitizing, RS) 후보를 규명하고, 확산강조 자기공명영상(diffusion-weighted magnetic resonance imaging, DW-MRI)을 이용하여 RS 후보의 생체 내 효과를 평가하고자 설계되었다. A549 및 H460 세포에서 방사선저항성과 관련된 유전자를 유전자 발현 프로파일을 근거로 분리하였다. 연결성 매핑(connectivity mapping)을 이용하여 Celastrol을 RS 후보로 선정하였고, 폐암 방사선치료에서의 효능을 검증하였다. A549 암종 세포를 접종한 마우스에는 단일 이온화 방사선(single ionizing radiation, SIR), 단일 celastrol(single celastrol, SC), 또는 celastrol-병용 이온화 방사선(celastrol-combined ionizing radiation, CCIR)을 처리하였다. 치료 개시 전 및 치료 개시 후 3, 6, 12일째에 DW-MRI를 이용하여 시간에 따른 방사선감작 변화 양상을 평가하였다. 종양은 치료 후 6일 및 12일째에 헤마톡실린-에오신(hematoxylin and eosin)으로 염색하였다. CCIR 군에서 겉보기 확산계수(apparent diffusion coefficient, ADC) 값의 백분율 변화는 12일째에 SC 군 및 SIR 군에 비해 유의하게 더 높았다( Mann-Whitney U-test, p = 0.05; Kruskal-Wallis test, p < 0.05). 치료 개시 후의 평균 종양 괴사 면적과 평균 ADC 값 사이에는 유의한 상관관계가 관찰되었다( Spearman의 rho 상관계수 0.713, p = 0.001). 이러한 결과는 신규 방사선감작제인 celastrol이 이온화 방사선(ionizing radiation, IR)과 병용 시 치료 효과를 나타내며, 비소세포폐암에서 방사선의 치료 효과를 극대화할 수 있음을 시사한다. 또한 DW-MRI는 세포성(cellularity) 변화와 연속적인 치료 반응을 평가함으로써 RS 제제의 효과를 모니터링하는 유용한 비침습적 도구이다.

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