• 생명과학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-48
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• 2012

봉독은 동양의학에서 관절염, 류마티즘 및 각종 암을 포함하여 다양한 질병을 치료하기 위하여 이용되었다. 최근 봉독의 신생혈관 억제효과에 대한 연구가 보고되었으나 정확한 분자메커니즘에 대해서는 보고가 미흡하다. 따라서, 본 연구는 봉독이 인간결장암세포인 HCT116세포에서 신생혈관생성과 종양진행에 중요한 역할을 하는 HIF-$1{\alpha}$와 VEGF 발현 억제효과를 조사하였다. 그 결과 봉독은 $CoCl_2$로 유도한 저산소 상태에서 VEGF와, HIF-$1{\alpha}$의 발현을 감소시키며 HIF-$1{\alpha}$의 promoter 영역인 HRE 활성을 억제하였다. 이러한 봉독의 HIF-$1{\alpha}$ 발현억제효과는 ERK1/2의 인산화 조절을 통한 것이며, 봉독은 p38, JNK, AKT의 인산화에는 영향을 끼치지 않았다. 또한 봉독의 효과를 나타내는 단일물질 탐색을 위해 봉독의 생리활성 물질로 알려진 아파민과 멜리틴을 조사한 결과, HIF-$1{\alpha}$와 VEGF 억제효과는 아파민에 기인하는 것이라고 예상 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통하여 본 연구에서는 봉독의 혈관신생 억제에 대한 새로운 신호전달기전 및 인간 결장암세포 전이 억제제로서의 잠재성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.835-846
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• 2016

항암제 내성은 화학적 치료법의 가장 큰 난관의 하나로 효과적인 항암치료를 위해서 반드시 극복 되야 할 문제이다. ABCG2는 다약제 내성과 이를 특징으로 하는 암 줄기세포와의 연관성도 매우 높다고 보고되고 있다. 최근 암용해 바이러스가 다양한 암종과 항암제내성을 보이는 암 치료에 새로운 대안으로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 항암제 내성 암 치료를 위해 새로운 암용해 백시니아 바이러스 SLJ-496을 개발하였다. 본 연구에서, cytophathic effect, plaque assay, viability assay를 통하여 야생형 바이러스에 비교하여 증가된 종양친화성을 확인하였다. 또한, invitro 환경에서 대장암 세포주(HT-29, HCT-116, HCT-8)를 비롯하여 위암 세포주(AGS, NCI-N87, MKN-28), 간암 세포주(SNU-449, SNU-423, SNU-475, HepG2) 그리고 난치성 암 종인 중피 세포종(NCI-H226, NCI-H28, MSTO-211h)에서 유의적인 세포독성효능을 입증하였다. ABCG2의 발현이 높은 HT-29세포의 3차원 구형배양을 통하여 ABCG2와 암줄기세포 특성의 연관성을 증명하였으며, 항암제 내성세포 모델에서 SLJ-496GFP가 유의한 세포독성을 나타내며 암세포내 복제능을 가지는 것을 입증하였다. ABCG2를 과발현 시킨 세포주 내 야생형 바이러스에 비교하여 유의적으로 낮은 세포 생존율을 증명하였으며, 바이러스의 복제능 또한 검증하였다. 또한, 지속적인 항암제 투여를 통하여 ABCG2의 발현이 높은 항암제 내성 세포주에서의 항종양 효능 또한 입증하였다. 이상의 결과를 토대로 ABCG2가 과발현 된 암 줄기세포 및 항암제 내성에 새로운 항종양 바이러스 SLJ-496 백시니아 바이러스 치료법이 새로운 치료 대안이 될 수 있을 것이라 제안한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권1호
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• pp.44-51
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• 2016

본 연구에서는 패랭이꽃의 항산화 성분 함량을 측정하고 패랭이꽃 에탄올 추출물의 항산화, 항염, 항암 활성을 in vitro 수준에서 평가하고자 하였다. 패랭이꽃의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 카로티노이드 함량은 각각 19.0 mg GAE/g, 65.7 mg QE/g, $95.0{\mu}g/g$으로 측정되었다. 패랭이꽃 추출물($1,000{\mu}g/mL$)의 DPPH radical 소거 활성은 44.1%, 철환원력은 51.1%로 같은 농도의 ascorbic acid의 활성보다는 낮았지만 의미 있는 수준의 활성을 나타내었다. 패랭이꽃 추출물은 RAW 264.7 대식세포의 NO 생성을 대조구 대비 7~23% 수준으로 억제하는 농도 의존적 활성을 나타내었고, H1299 폐암세포와 HCT116 대장암세포의 성장을 대조구 대비 각각 2~81%(48~96시간 처리 시점)와 10~80%(72시간 처리시점)로 억제하는 농도 의존적 활성 또한 나타내었다. 패랭이꽃 추출물은 암세포의 부착을 억제하는 활성이 H1299와 HCT116 세포에서 모두 나타났으나 HCT116 세포에서 나타난 활성($250{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 이상의 농도 처리시 대조구 대비 26~40% 부착 수준)이 H1299 세포에서 나타난 활성($1,000{\mu}g/mL$ 농도 처리 시 대조구 대비 55% 부착 수준)보다 컸다. 이상의 연구 결과를 통하여 패랭이꽃 추출물은 항산화 성분 함량 및 활성이 유의미한 수준이고 세포 수준의 항염 및 항암 활성을 가지는 것으로 생각된다. 앞으로 이와 같은 연구 결과가 in vivo 수준에서 재현되는지 여부를 검증하고 관련 기전을 탐색하는 심도 있는 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권16호
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• pp.7179-7188
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• 2015

Cancer is a major health obstacle around the world, with hepatocellular carcinoma (HCC) and colorectal cancer (CRC) as major causes of morbidity and mortality. Nowadays, there isgrowing interest in the therapeutic use of natural products for HCC and CRC, owing to the anticancer activity of their bioactive constituents. Boswellia serrata oleo gum resin has long been used in Ayurvedic and traditional Chinese medicine to alleviate a variety of health problems such as inflammatory and arthritic diseases. The current study aimed to identify and explore the in vitro anticancer effect of B. Serrata bioactive constituents on HepG2 and HCT 116 cell lines. Phytochemical analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Oleo-gum-resin of B. Serrata was then successively extracted with petroleum ether (extract 1) and methanol (extract 2). Gas-liquid chromatography (GLC) analysis of the lipoidal matter was also performed. In addition, a methanol extract of B. Serrata oleo gum resin was phytochemically studied using column chromatography (CC) and thin layer chromatography (TLC) to obtain four fractions (I, II, III and IV). Sephadex columns were used to isolate ${\beta}$-boswellic acid and identification of the pure compound was done using UV, mass spectra, $^1H$ NMR and $^{13}C$ NMR analysis. Total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo-gum resin were subsequently applied to HCC cells (HepG2 cell line) and CRC cells (HCT 116 cell line) to assess their cytotoxic effects. GLC analysis of the lipoidal matter resulted in identification of tricosane (75.32%) as a major compound with the presence of cholesterol, stigmasterol and ${\beta}$-sitosterol. Twenty two fatty acids were identified of which saturated fatty acids represented 25.6% and unsaturated fatty acids 74.4% of the total saponifiable fraction. GC/MS analysis of three chromatographic fractions (I,II and III) of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of pent-2-ene-1,4-dione, 2-methyl- levulinic acid methyl ester, 3,5- dimethyl- 1-hexane, methyl-1-methylpentadecanoate, 1,1- dimethoxy cyclohexane, 1-methoxy-4-(1-propenyl)benzene and 17a-hydroxy-17a-cyano, preg-4-en-3-one. GC/MS analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of sabinene (19.11%), terpinen-4-ol (14.64%) and terpinyl acetate (13.01%) as major constituents. The anti-cancer effect of two extracts (1 and 2) and four fractions (I, II, III and IV) as well as volatile oils of B. Serrata oleo gum resin on HepG2 and HCT 116 cell lines was investigated using SRB assay. Regarding HepG2 cell line, extracts 1 and 2 elicited the most pronounced cytotoxic activity with $IC_{50}$ values equal 1.58 and $5.82{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to doxorubicin with an $IC_{50}$ equal $4.68{\mu}g/mL$ at 48 h. With respect to HCT 116 cells, extracts 1 and 2 exhibited the most obvious cytotoxic effect; with $IC_{50}$ values equal 0.12 and $6.59{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to 5-fluorouracil with an $IC_{50}$ equal $3.43{\mu}g/mL$ at 48 h. In conclusion, total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo gum resin proved their usefulness as cytotoxic mediators against HepG2 and HCT 116 cell lines with different potentiality (extracts > fractions > volatile oil). In the two studied cell lines the cytotoxic acivity of each of extract 1 and 2 was comparable to doxorubicin and 5-fluorouracil, respectively. Extensive in vivo research is warranted to explore the precise molecular mechanisms of these bioactive natural products in cytotoxicity against HCC and CRC cells.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1230-1238
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• 2013

$17{\alpha}$-estradiol ($17{\alpha}-E_2$)의 에폽토시스 유도활성에 미치는 종양억제단백질 p53의 조절효과를 조사하고자, $17{\alpha}-E_2$에 의해 유도되는 에폽토시스 현상들을 인체 대장암 세포주 유래 클론인 HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에서 비교하였다. HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포를 $17{\alpha}-E_2$ ($2.5{\sim}10{\mu}M$)로 처리하거나 혹은 HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포를 $10{\mu}M$ $17{\alpha}-E_2$로 시간 별로 처리한 결과, HCT116 ($p53^{+/+}$)에 있어서는 세포독성과 에폽토시스-관련 sub-G1 peak의 비율은 처리농도와 시간에 의존적으로 나타났다. 그러나 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포의 경우는 이러한 현상이 미약하게 나타났다. $17{\alpha}-E_2$에 의해 유도되는 비정상적 유사분열방추사 형성, 중기판 염색체 배열의 미완성, 이에 따른 유사분열정지($G_2/M$ arrest) 등의 현상은 HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에서 유사한 수준으로 나타났다. 이에 반해, $17{\alpha}-E_2$에 의해 유도되는 Bak과 Bax의 활성화, 미토콘드리아의 막전위 상실(${\Delta}{\Psi}m$ loss), 그리고 PARP 분해 등의 현상은 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에 비해 HCT116 ($p53^{+/+}$) 세포에서 훨씬 높은 수준으로 확인되었다. 아울러 $17{\alpha}-E_2$로 처리된 HCT116 ($p53^{+/+}$) 세포에서 확인되는 p53 (Ser-15)의 인산화 및 p53 수준의 증가와 일치하여, 세포 내의 p21및 Bax 수준도 현저히 증가하였다. 이때 $17{\alpha}-E_2$로 처리된 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에서는 p21 및 Bax의 발현수준이 매우 낮았다. 한편, 에폽토시스 억제단백질인 Bcl-2 단백질 수준은 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에 비해 HCT116 ($p53^{+/+}$) 세포에서 다소 낮았으나, 이러한 Bcl-2 단백질 수준은 $17{\alpha}-E_2$ 처리 후에도 크게 변화하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 $17{\alpha}-E_2$ 처리에 의해 유도되는 에폽토시스 유도 경로의 구성원들의 변화, 즉 비정상적 유사분열방추사 형성 및 이에 따른 유사분열정지($G_2/M$ arrest), 뒤이은 Bak 및 Bax의 활성화, 미토콘드리아의 막전위 상실, 그리고 이에 수반되는 caspase cascade 활성화 및 PARP 분해로 진행되는 에폽토시스 현상들 중에서, Bak 및 Bax의 활성화 단계가 종양억제단백질 p53의 에폽토시스 증진 활성에 의해 양성적으로 조절되는 작용 타켓임을 보여준다.