Role of Blood Flow vs. O₂Consumption in Nicotinemide-induced Increase pO₂in a Murine Tumor

Nicotinamide(NA)에 의한 종양내 산소 분압의 증가가 세포내 신진 대사의 변화 또는 산소 접근성의 변화에 기인하는지 규명하고자 NA의 세포내 산소 소모와 신진 대사에 미치는 영향을 다음과 같이 실험하여 보았다. 즉 시험관에서는 Adenylate Phosphates와 NAD⁺의 변화를 동시에 생체에서는 혈류의 변화를 통하여 측정하였다. 세포 배양전 30분간 4mM(=500mg/kg) NA 처리시 세포내 산소 소모에는 영향이 없었다. 또는 4mM NA에서 세포내 Adenylate phophates와 NAD⁺치의 변화도 없었다. 종양내 혈류의 변화(적혈구 흐름)로 생체내에서 NA가 산소의 접근성의 증가를 가져오는지 평가하였다. 레이저 도플러로 적혈구 흐름의 변화를 측정하였는데, 종양의 크기와 비례해서, 150mm³ 크기의 종양에서 적혈구 흐름이 35%증가하였으며 500mm³ 종양에서 75%증가하였다. 결론적으로 이상의 관찰에서 FSaⅡ 생쥐 종양 모델에서 NA에 의한 종양내 산소 분압의 증가는 국소적 산소 소모의 감소에 의한 것이 아니며, 국소 종양내 혈류의 증가가 종양내 산소 분압 증가의 주 기전으로 사료된다.

We evaluated the effect of nicotinamide on cellular O₂consumption and metabolic status i.e., adenylate phosphates and NAD⁻ in-vitro, and changes in blood flow in-vivo, to determine whether changes in cellular metabolism or increased oxygen availability, was responsible for increased tumor oxygenation. Thirty min. pre-incubation of cells with~4mM(=500mg/kg) nicotinamide resulted in no change in cellular O₂ consumption. Similarly, neither the adenylate phosphates nor the cellular NAD⁺ levels were altered in the presence of~4nM nicontinamide. In-vivo, nicotinamide(500mg/kg) increased O₂ availability as estimated by changes in relative tumor blood flow (RBC flux). The changes in RBC flux measured by the laser Doppler method, were tumor volume dependent and increased from~35% in~150mm³ tumors to~75% in~500mm³ tumors. In conclusion, these observations indicate a reduction in local tissue O₂ consumption is not a mechanism of improved tumor oxygenation by nicotinamide in FSaⅡ murine tumor model. The primary mechanism of increased pO₂ appears to be an increased local tumor blood flow.