• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1023-1032
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• 2009

TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) 는 암세포에만 작용하고 정상세포에는 영향을 주지 않는 항암제로서 알려져 있지만, TRAIL에 내성을 나타내는 암세포의 출현이 문제점으로 지적되고 있다. 사람 백혈병세포인 K562 및 CEM 세포는 TRAIL에 내성을 나타낸다. 본 연구에서는 이러한 백혈병 세포의 TRAIL 내성에 대한 새로운 표적 분자의 발굴과 이를 토대로 한 새로운 내성극복 방법을 연구하였다. 새로운 TRAIL sensitizer로서 quercetin을 발굴하고, 이를 K562 세포에 TRAIL과 병용 투여하므로서 TRAIL의 효과 증강에 의한 내성극복을 시도하였다. Quercetin은 DNA-PK/Akt 신호전달경로를 억제하므로서, caspases 활성 증강과 PARP cleavage, 이에 따른 Bax의 발현을 증강시키는 기전으로 K562 세포의 TRAIL에 의한 apoptosis를 증대시키는 활성이 있음을 밝혔다. 이러한 quercetin 병용 처리에 의한 TRAIL의 활성 증강으로 TRAIL 내성이 극복됨을 CEM 세포에서도 확인하였다. 이러한 연구 결과는 DNA-PK 발현 증강에 의한 Akt의 활성화가 TRAIL 내성을 유발하는 기전을 토대로 함을 밝힘으로써, DNA-PK 활성 억제제를 TRAIL과 병용하므로서 TRAIL 내성을 나타내는 암세포에 내성 극복 효과를 얻을 수 있는 새로운 약제 병용 방법을 제시하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권1호
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• pp.62-67
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• 2012

TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is a promising agent for management of cancer because of its selective cytotoxicity to cancer cells. However, some cancer cells have resistance to TRAIL. Accordingly, novel treatment strategies are required to overcome TRAIL resistance. Here, we examined the synergistic apoptotic effect of apigenin in combination with TRAIL in Huh-7 cells. We found that combined treatment of TRAIL and apigenin markedly inhibited Huh-7 cell growth compared to either agent alone by inducing apoptosis. Combined treatment with apigenin and TRAIL induced chromatin condensation and the cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). In addition, enhanced apoptosis by TRAIL/apigenin combination was quantified by annexin V/PI flow cytometry analysis. Western blot analysis suggested that apigenin sensitizes cells to TRAIL-induced apoptosis by activating both intrinsic and extrinsic apoptotic pathway-related caspases. The augmented apoptotic effect by TRAIL/apigenin combination was accompanied by triggering mitochondria-dependent signaling pathway, as indicated by Bax/Bcl-2 ratio up-regulation. Our results demonstrate that combination of TRAIL and apigenin facilitates apoptosis in Huh-7 cells.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1209-1217
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• 2009

많은 암세포에 선택적 세포독성을 나타내는 TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)는 유효한 항암제로서 사용될 수 있지만, TRAIL에 내성을 나타내는 암세포에는 TRAIL-sensitization의 방법이 필요하다. 사람 대장암 세포인 KMl2 세포도 TRAIL에 내성을 나타낸다. 본 연구에서는 KMl2세포의 TRAIL 내성에 대한 새로운 표적 분자의 발굴과 이를 토대로 한 새로운 내성극복 방법을 연구하였다. 새로운 TRAIL sensitizer로서 quercetin을 발굴하고, 이를 KMl2세포에 TRAIL과 병용 처리하여 TRAIL의 효과증강을 시도하였다. KMl2세포에서 quercetin은 c-FLTP의 발현을 감소시키고, DNA-PK/Akt 신호전달경로를 억제하므로서, death receptors (DR4/DR5) 발현을 증강시켰다. 또한 caspases (caspase 3, -8 및 -9)활성 증강과 PARP cleavage, 이에 따른 Bax의 발현을 증강시키는 기전으로 TRAIL에 의한 apoptosis를 증대시키는 활성이 있음을 밝혔다. 즉 quercetin이 KMl2세포의 TRAIL-sensitization에 사용될 수 있음을 제시하였다. 이러한 연구 결과는 대장암의 치료 시 TRAIL과 quercetin병용하므로서 치료 효과를 높일 수 있는 새로운 약제 병용 방법을 제시하였고, 다른 TRAIL 내성 종양에 응용 될 수 있음을 시사하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권12호
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• pp.4849-4852
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• 2015

Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) has been investigated as an effective agent to treat various cancers. Cancer stem cells are resistant to TRAIL treatment, but the mechanism of TRAIL resistance remains unknown. In this study, brain cancer stem cells were isolated by CD133 magnetic sorting, and the number of CD133 positive cells detected by flow cytometry. The self-renewing capacity of brain cancer stem cells was examined by a neurosphere formation assay, and the percentage of cell death after TRAIL treatment was examined by an MTS assay. Expression of DR5, FADD, caspase 8 and BCL2 proteins was detected by western blot. The amount of CD133 positive cells was enriched to 71% after CD133 magnetic sorting. Brain cancer stem cell neurosphere formation was significantly increased after TRAIL treatment. TRAIL treatment also reduced the amount of viable cells and this decrease was inhibited by a caspase 8 inhibitor or by the pan-caspase inhibitor z-VAD (P<0.05). Brain cancer stem cells expressed lower levels caspase 8 protein and higher levels of BCL2 protein when compared with CD133 negative cells (P<0.05). Our data suggest that TRAIL resistance is related to overexpression of BCL2 and low expression of caspase 8 which limit activation of caspase 8 in brain cancer stem cells.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1641-1651
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• 2011

TNF ligand 군에 속하는 Tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL/Apo2L)은 death receptor를 통한 세포사멸을 유도하는 것으로 알려졌다. TRAIL은 정상세포에서는 세포사를 일으키지 않고 암세포에서만 특이적으로 세포사멸을 유도함으로써 잠재력 있는 항암제로 주목을 받고 있다. 그러나, 최근 연구에 의하면 악성 신장암과 간암과 같은 일부 암에서는 TRAIL에 의한 세포사에 저항성을 가지는 것으로 알려져 있다. 그러므로, TRAIL 만으로는 다양한 악성종양을 위한 치료법으로 적절하지 않다. TRAIL에 대한 저항성을 가지는 분자적 기전을 이해하고, TRAIL 저항성을 극복할 수 있는 증감제를 밝혀내는 것이 보다 효율적인 TRAIL을 이용한 암세포 치료 전략에 필요하다. 화학치료제들이 TRAIL 수용체인 death receptor의 발현을 증가시키고, 세포 내의 TRAIL에 의한 신호전달 체계를 활성화 시키는 것으로 알려져 있고, 이러한 기전을 통하여 다양한 화학치료제들이 TRAIL에 의한 세포사멸을 증가시키는 것을 확인하였다. 이 논문에서, 우리는 TRAIL에 의한 세포 사멸을 증가시키기 위한 생물학적 약물을 정리하고, 그 분자적 기전을 고찰한다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제25권2호
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• pp.145-154
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• 2017

Objectives : Bufalin is one of the bioactive component of 'Sum Su (蟾酥)', which is obtained from the skin and parotid venom gland of toad. Bufalin has been known to possess the inhibitory effects on cell proliferation and inducing apoptosis in various cancer cells. The tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) has concerned, because it can selectively induce apoptotic cell death in many types of malignant cells, while it is relatively non-toxic to normal cells. Here, we investigated whether bufalin can trigger TRAIL-induced apoptotic cell death in EJ human bladder cancer cells. Methods : Effects on the cell viability and apoptotic activity were quantified using MTT assay and flow cytometry analysis, respectively. To investigate the morphological change of nucleus, DAPI staining was performed. Protein expressions were measured by immunoblotting. Results : A combined treatment with bufalin (10 nM) and TRAIL (50 ng/ml) significantly promoted TRAIL-mediated growth inhibition and apoptosis in EJ cells. The apoptotic effects were associated with the up-regulation of death receptor proteins, and the down-regulation of cFLIP and XIAP. Moreover, our data showed that bufalin and TRAIL combination activated caspases and subsequently increased degradation of poly(ADP-ribose) polymerase. Conclusions : Taken altogether, the nontoxic doses of bufalin sensitized TRAIL-mediated apoptosis in EJ cells. Therefore, bufalin might be an effective therapeutic strategy for the safe treatment of TRAIL-resistant bladder cancers.

• 약학회지
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• 제55권1호
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• pp.49-55
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• 2011

Tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) is one of the promising anti-cancer agent because of its ability to selectively induce apoptosis in tumor cell lines but not in normal cells. However, TRAIL resistance has been reported in some cancer cells including hepatocarcinoma cells. Therefore, studies of agents that sensitize TRAIL-resistant cancer cells could be a effective therapeutic approach in cancer management. In our study, we examined the effect of combination of TRAIL with apigenin in human hepatocellular carcinoma cells. As a result, the combined use of TRAIL and apigenin significantly enhanced the cytotoxicity in PLC-PRF5 cells. Flow cytometry analysis after annexin V-FITC/PI dual staining showed that this increase of cell cytotoxicity was related to enhanced apoptosis in combined treatment of TRAIL with apigenin. Furthermore, synergistic induction of apoptosis was also confirmed by observation of morphological changes and annexin V-FITC/PI fluorescence. Our findings suggests that apigenin has the potential to improve the efficiency of TRAIL-based therapies in human hepatocellular carcinoma cells. Further study is needed to reveal the molecular mechanisms of this combined therapy.

• BMB Reports
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• 제52권2호
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• pp.119-126
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• 2019

The tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) initiates the extrinsic apoptotic pathway through formation of the death-inducing signaling complex (DISC), followed by activation of effector caspases. TRAIL receptors are composed of death receptors (DR4 and DR5), decoy receptors (DcR1 and DcR2), and osteoprotegerin. Among them, only DRs activate apoptotic signaling by TRAIL. Since the levels of DR expressions are higher in cancer cells than in normal cells, TRAIL selectively activates apoptotic signaling pathway in cancer cells. However, multiple mechanisms, including down-regulation of DR expression and pro-apoptotic proteins, and up-regulation of anti-apoptotic proteins, make cancer cells TRAIL-resistant. Therefore, many researchers have investigated strategies to overcome TRAIL resistance. In this review, we focus on protein regulation in relation to extrinsic apoptotic signaling pathways via ubiquitination. The ubiquitin proteasome system (UPS) is an important process in control of protein degradation and stabilization, and regulates proliferation and apoptosis in cancer cells. The level of ubiquitination of proteins is determined by the balance of E3 ubiquitin ligases and deubiquitinases (DUBs), which determine protein stability. Regulation of the UPS may be an attractive target for enhancement of TRAIL-induced apoptosis. Our review provides insight to increasing sensitivity to TRAIL-mediated apoptosis through control of post-translational protein expression.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권9호
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• pp.1363-1369
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• 2013

본 연구에서는 플라보노이드 계열 중의 하나인 luteolin을 이용하여 TRAIL에 저항성을 가지는 T24 방광암세포에서 TRAIL 저항성 극복 가능성을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 luteolin 및 TRAIL 각각 단독 처리 시 세포증식에 전혀 영향을 미치지 못한 농도의 복합 처리 시 세포증식억제 효과가 크게 증가하였음 알 수 있었다. 이러한 증식억제와 연관된 aspoptosis 유도는 caspase-8의 활성화에 의한 tBid의 발현 증가와 pro-apoptotic 인자인 Bax의 발현 증가로 인한 caspase-9 및 -3의 활성화로 이어지는 type II apoptosis에 의한 것이라 추측되며, 이러한 가정은 각각의 caspase 선택적 저해제를 이용하여 재확인 하였다. 본 연구결과는 TRAIL에 저항성을 보이는 암세포에 luteolin이 감수성을 높이는데 효과적일 수 있으며, 암세포에 대한 combination therapy를 위한 기초자료로 활용성이 높을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.661-671
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• 2020

항암 요법의 실패의 주요 원인으로 암세포의 항암제에 대한 내성 획득이 잘 알려져 있다. 비스테로이드소염제(NSAID)는 항염증작용뿐만 아니라 항암제와의 병용요법으로 임상적인 암 치료 요법에 응용되고있다. 본 연구에서는 NSAIDs 인 celecoxib 및 이의 구조 유사체인 2,5-dimethyl celecoxib 그리고 ibuprofen의 인간 암세포에 대한 imatinib 및 TNF-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) 세포 독성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. NSAID는 TRAIL 및 imatinib에 각각 약제 내성을 나타내는 간암 세포와 백혈병 세포에서 이들 약물의 세포독성을 증강시키는 활성을 나타내었다. NSAID는 ATF4/CHOP의 발현 증강으로 소포체 스트레스 및 오토파지(Autophagy, 자가포식)를 유도하였다. 이로 인한 DR5 발현 증강과 함께 c-FLIP 발현 억제로 TRAIL의 세포독성을 증강시키는 기전을 나타내었다. NSAID로 유도되는 오토파지 활성은 imatinib-resistant CD44^highK562 백혈병세포의 imatinib 감수성을 증강시켰으며, NSAID는 이 세포에서 높은 발현을 나타내는 다양한 stemness-related marker 단백질의 발현 감소를 촉진시키는 활성으로 세포사멸을 유도하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 NSAID의 오토파지 유도 활성이 TRAIL과 imatinib의 세포 독성을 증강시키는 것으로서, NSAID와 이들 약물과 병용 처리방법은 인간 암세포의 TRAIL 및 imatinib 내성을 극복 시킴과 동시에 암세포에 이들 약물의 독성 부작용을 감소시킬 수 있는 낮은 농도의 처리를 가능하게 할 것으로 사료된다.