• IMMUNE NETWORK
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• 제16권1호
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• pp.75-84
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• 2016

Cancer is one of the leading causes of morbidity and mortality worldwide; therefore there is a need to discover new therapeutic modules with improved efficacy and safety. Immune-(cell) therapy is a promising therapeutic strategy for the treatment of intractable cancers. The effectiveness of certain chemotherapeutics in inducing immunogenic tumor cell death thus promoting cancer eradication has been reported. Ginsenoside Rg3 is a ginseng saponin that has antitumor and immunomodulatory activity. In this study, we treated tumor cells with Rg3 to verify the significance of inducing immunogenic tumor cell death in antitumor therapy, especially in DC-based immunotherapy. Rg3 killed the both immunogenic (B16F10 melanoma cells) and non-immunogenic (LLC: Lewis Lung Carcinoma cells) tumor cells by inducing apoptosis. Surface expression of immunogenic death markers including calreticulin and heat shock proteins and the transcription of relevant genes were increased in the Rg3-dying tumor. Increased calreticulin expression was directly related to the uptake of dying tumor cells by dendritic cells (DCs): the proportion of CRT⁺CD11c⁺cells was increased in the Rg3-treated group. Interestingly, tumor cells dying by immunogenic cell death secreted IFN-γ, an effector molecule for antitumor activity in T cells. Along with the Rg3-induced suppression of pro-angiogenic (TNF-α) and immunosuppressive cytokine (TGF-β) secretion, IFN-γ production from the Rg3-treated tumor cells may also indicate Rg3 as an effective anticancer immunotherapeutic strategy. The data clearly suggests that Rg3-induced immunogenic tumor cell death due its cytotoxic effect and its ability to induce DC function. This indicates that Rg3 may be an effective immunotherapeutic strategy.

• International Journal of Stem Cells
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• 제16권2호
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• pp.168-179
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• 2023

Background and Objectives: We evaluated the effect of adipose-derived stem cell-derived conditioned medium (ADSC-CM) on the renal function of rats with renal ischemia-reperfusion injury (IRI)-induced acute kidney injury. Methods and Results: Forty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into four groups: sham, nephrectomy control, IRI control, ADSC-CM. The ADSC-CM was prepared using the three-dimensional spheroid culture system and injected into renal parenchyme. The renal function of the rats was evaluated 28 days before and 1, 2, 3, 4, 7, and 14 days after surgical procedures. The rats were sacrificed 14 days after surgical procedures, and kidney tissues were collected for histological examination. The renal parenchymal injection of ADSC-CM significantly reduced the serum blood urea nitrogen and creatinine levels compared with the IRI control group on days 1, 2, 3, and 4 after IRI. The renal parenchymal injection of ADSC-CM significantly increased the level of creatinine clearance compared with the IRI control group 1 day after IRI. Collagen content was significantly lower in the ADSC-CM group than in the IRI control group in the cortex and medulla. Apoptosis was significantly decreased, and proliferation was significantly increased in the ADSC-CM group compared to the IRI control group in the cortex and medulla. The expressions of anti-oxidative makers were higher in the ADSC-CM group than in the IRI control group in the cortex and medulla. Conclusions: The renal function was effectively rescued through the renal parenchymal injection of ADSC-CM prepared using a three-dimensional spheroid culture system.

• Molecules and Cells
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• 제47권1호
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• pp.100001.1-100001.8
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• 2024

In eukaryotes, a primary protein quality control (PQC) process involves the destruction of conformationally misfolded proteins through the ubiquitin-proteasome system. Because approximately one-third of eukaryotic proteomes fold and assemble within the endoplasmic reticulum (ER) before being sent to their destinations, the ER plays a crucial role in PQC. The specific functions and biochemical roles of several E3 ubiquitin ligases involved in ER-associated degradation in mammals, on the other hand, are mainly unknown. We identified 2 E3 ligases, ubiquitin protein ligase E3 component N-recognin 1 (UBR1) and ubiquitin protein ligase E3 component N-recognin 2 (UBR2), which are the key N-recognins in the N-degron pathway and participate in the ER stress response in mammalian cells by modulating their stability. Cells lacking UBR1 and UBR2 are hypersensitive to ER stress-induced apoptosis. Under normal circumstances, these proteins are polyubiquitinated through Lys48-specific linkages and are then degraded by the 26S proteasome. In contrast, when cells are subjected to ER stress, UBR1 and UBR2 exhibit greater stability, potentially as a cellular adaptive response to stressful conditions. Although the precise mechanisms underlying these findings require further investigation, our findings show that cytoplasmic UBR1 and UBR2 have anti-ER stress activities and contribute to global PQC in mammals. These data also reveal an additional level of complexity within the mammalian ER-associated degradation system, implicating potential involvement of the N-degron pathway.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권2호
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• pp.249-261
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• 2024

New anti-lung cancer therapies are urgently required to improve clinical outcomes. Since ganodermanontriol (GDNT) has been identified as a potential antineoplastic agent, its role in lung adenocarcinoma (LUAD) is investigated in this study. Concretely, lung cancer cells were treated with GDNT and/or mycophenolate mofetil (MMF), after which MTT assay, flow cytometry and Western blot were conducted. Following bioinformatics analysis, carboxylesterase 2 (CES2) was knocked down and rescue assays were carried out in vitro. Xenograft experiment was performed on mice, followed by drug administration, measurement of tumor growth and determination of CES2, IMPDH1 and IMPDH2 expressions. As a result, the viability of lung cancer cells was reduced by GDNT or MMF. GDNT enhanced the effects of MMF on suppressing viability, promoting apoptosis and inducing cell cycle arrest in lung cancer cells. GDNT up-regulated CES2 level, and strengthened the effects of MMF on down-regulating IMPDH1 and IMPDH2 levels in the cells. IMPDH1 and IMPDH2 were highly expressed in LUAD samples. CES2 was a potential target for GDNT. CES2 knockdown reversed the synergistic effect of GDNT and MMF against lung cancer in vitro. GDNT potentiated the role of MMF in inhibiting tumor growth and expressions of CES2 and IMPDH1/2 in lung cancer in vivo. Collectively, GDNT suppresses the progression of LUAD by activating CES2 to enhance the metabolism of MMF.

• Oncology Letters
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• 제17권5호
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• pp.4735-4741
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• 2019

Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3) is a valuable pharmacological target in the treatment of acute myeloid leukemia (AML). LDD-1075 and LDD-1076 are indirubin derivatives, and LDD-1075 is the ester form of LDD-1076. LDD-1076 exhibited a potent in vitro FLT3 kinase activity inhibition with an IC₅₀ of 7.89 nM, whereas, LDD-1075 demonstrated a relatively weak activity against FLT3 (IC₅₀ of 3.19 µM). In contrast with the results of the FLT3 kinase activity inhibition assay, the LDD-1076 did not affect the growth of the MV4-11 cell line, which harbors the constitutively activated form of the FLT3 mutation. Notably, LDD-1075 exhibited a strong cytotoxic effect against the MV4-11 cells. When LDD-1075 was incubated with the MV4-11 cell lysate, the formation of LDD-1076 was observed. Treatment with LDD-1075 inhibited the FLT3 phosphorylation along with the phosphorylation of the signal transducer and activator of transcription 5 protein, which is a downstream signal transducer of FLT3. Treatment with LDD-1075 induced apoptosis and cell cycle arrest at the G1 phase. The present study demonstrated that the LDD-1076 formed by the bioconversion of LDD-1075 is a potent FLT3 inhibitor with anti-leukemic activity.

• Molecular Medicine Reports
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• 제20권4호
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• pp.3933-3941
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• 2019

The microbiome has recently attracted research interest in a variety of subjects, including cancer. In the present study, it was determined that reinforced clostridium media (RC M) for microbiome culture, exerts antitumor effects on renal cell carcinoma cells when compared to the microbiome 'X'. The antitumor effects of RC M were investigated for all ingredients of RC M, and the results revealed that yeast extract could be a candidate for the ingredient driving this phenomenon. Further experiments including MTT assay, cell counting, cell death analysis, cell cycle analysis and western blotting were conducted with yeast extract on renal cell carcinoma cells (Caki-1 and Caki-2) and normal human proximal tubular cells (HK-2). As a result, yeast extract exhibited dose-dependent antitumor effects on Caki-1 and Caki-2, but only slight effects on HK-2. In addition, yeast extract only exhibited slight effects on necrosis, autophagy, or apoptosis of Caki-1 and Caki-2. Yeast extract produced cell cycle arrest with an increased G0/G1 fraction and a decreased S fraction, and this was considered to be related to the decreased cyclin D1. Although yeast extract treatment increased anti-oxidant activities, the antitumor effects of yeast extract were also related to iron metabolism, based on the decreased transferrin receptor and increased ferritin. In addition, decreased GPX4 may be related to iron-dependent cell death, particularly in Caki-2. These results revealed that yeast extract may inhibit proliferation of renal cell carcinoma cells by regulating iron metabolism. Since an increased iron requirement is a classic phenomenon of cancer cells, yeast extract may be a candidate for adjuvant treatment of renal cell carcinoma.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권8호
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• pp.1079-1085
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• 2012

본 연구는 녹두묵을 이용한 항비만 임상선행연구를 바탕으로 녹두에 풍부한 vitexin의 항비만 효과의 기작을 살펴보고자 하였다. 녹두 vitexin은 $200{\mu}M$ 농도까지 3T3-L1 지방 전구세포의 독성효과는 없었으며 50, 100, $200{\mu}M$ 농도에서 지방합성이 억제되었고 $100{\mu}M$ 농도에서 지방분해효과로 추측할 수 있는 결과가 나타났다. 또한 $200{\mu}M$에서 염증성 아디포사이토카인 유전자발현을 증폭시키는 상위신호체계(p38, ERK)가 억제된 반면 AMPK의 경우는 $100{\mu}M$ 농도까지 증가하였고 $PPAR{\gamma}$ 단백질 발현도 $200{\mu}M$에서 증폭하였으며 TNF-${\alpha}$와 aP2 mRNA 발현은 $25{\mu}M$에 증가하였다가 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 결론을 내리면 vitexin $100{\sim}200{\mu}M$ 사이의 농도가 항비만 기작을 규명하는 in vivo 실험을 위한 적절한 농도로 여겨진다. 그러나 본 연구에서는 vitexin 처리에 따른 C/EBP, SREBP1, $PPAR{\gamma}$ mRNA 농도의 변화는 관찰되지 않아 3T3-L1 세포자살(apoptosis) 신호체계 및 mTOR와의 연계성체계 혹은 기타 adipogenesis 억제 유전자로 SIRT1 등의 연구가 향후에 더 필요할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제52권1호
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• pp.10-17
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• 2016

항체의 특이적 결합을 분석하는 효소면역분석법은 항원의 탐지를 위해 주로 horseradish peroxidase (HRP) 또는 alkaline phosphatase (AP) 등의 효소를 사용한다. 이때 효소를 주로 화학적으로 항체에 결합시켜 사용하게 되는데 이 과정이 복잡하며 불규칙하게 일어나서 항체 및 효소의 기능을 감소시키게 된다. 또한 대부분의 효소면역분석법에서는 주로 일차 항체의 항원결합을 탐지하기위해 이차 항체를 사용하는데, 즉 이차 항체에 결합한 효소의 기질발색에 의해 일차 항체의 항원결합을 탐지하므로 이차 항체가 요구 되어질 뿐만 아니라 이차 항체의 일차 항체에 대한 반응을 위한 부가적인 배양시간이 필요하다. 더욱 더 중요한 것은 이차 항체만의 비특이적 항원 결합 역시 제거되어져야 한다. 본 연구에서는 대장균의 genomic DNA로부터 PCR을 통해 alkaline phosphatase 유전자(Sadeghi et al., 2008)를 증폭 분리한 다음 이를 TRAIL (tumor necrosis factor ${\alpha}$ related apoptosis induced ligand) receptor인 death receptor 4 (DR4)에 특이적으로 결합하는 hAY4 single-chain Fv (ScFv)에 융합시킨 재조합 ScFv-AP 형태로 대장균에서 발현시켜 정제하였다. 정제된 hAY4 ScFv-AP는 SDS-PAGE에서 단량체(monomer) 분자량인 73.8 kDa을 나타내었다. 그러나 size-exclusion chromatography(SEC)에서는 147.6 kDa을 나타내는 결과를 통해 hAY4 ScFv-AP는 AP의 자연적인 비공유결합에 의해 이량체(dimeric form)형성이 유도되어짐을 확인하였다. 또한 ELISA, Western blot 그리고 immunocytochemistry에서 이차 항체 없이 일차 항체 hAY4 ScFv에 직접 융합된 AP의 기질발색에 의해 ScFv 일차 항체의 특이적 항원결합을 나타내었다. 요약하면 hAY4 ScFv와 대장균의 alkaline phosphatase 유전자를 융합시켜 대장균에서 수용성 형태로 성공적으로 정제하였으며 정제된 ScFv-AP 융합단백질은 ELISA, Western blot 및 immunocytochemistry에서 항원결합력을 나타냈으며 또한 구매에 따른 고비용, 부가적인 배양시간 및 비특이적 결합에 의한 오류 등의 문제점을 갖는 이차 항체를 사용하지 않고 직접적인 항원결합력을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.126-136
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• 2021

산화적 스트레스에 의한 망막 색소상피 세포의 손상 및 퇴화는 시력 소실을 포함한 다양한 망막질환의 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 천연물 유래 14종 단일 성분과 합성 화합물 2종을 대상으로 망막질환 개선 가능성을 평가하기 위해, 사람 유래 망막 색소상피 세포를 대상으로 산화적 스트레스에 의한 세포 손상에 대한 보호 효능을 평가하였다. 그 결과, 16종의 후보물질 중 H2O2에 의해 유발된 세포독성을 개선시키는 효능을 보인 5종(auranofin, FK-509, hemistepsin A, honokiol 및 spermidine)을 선별하였다. 이를 기반으로 H2O2에 의한 미토콘드리아 기능 손상 및 활성 저하 억제능을 평가하였으며, auranofin을 제외한 4종에서 유의한 세포 보호 효능이 관찰되었다. 더불어 H2O2에 의해 유도된 DNA 손상에 미치는 영향을 조사한 결과, FK-506, honokiol과 spermidine이 DNA 손상을 개선시켰음을 확인하였다. 그러나 5종의 후보물질이 활성 산소종의 생성에는 뚜렷한 억제 효능을 나타내지 않았으며, 이는 5종의 후보 물질이 ROS-비의존적 기전을 통해 세포 보호효과를 나타낼 것으로 사료된다. 이상의 결과를 바탕으로, 조사 대상 후보물질 중에서 spermidine이 산화적 스트레스로부터 망막 색소상피 세포의 보호 효능이 가장 우수한 천연물 유래 단일 물질임을 규명하였으며, 동시에 합성물질로는 FK-506이 망막 세포 보호 효능이 우수한 것으로 나타났다. 비록 작용 기전에 대한 추가 연구가 필요하겠지만, 본 연구 결과는 spermidine과 FK-506이 산화적 스트레스에 의한 망막질환의 위험을 억제할 가능성이 있음을 시사한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권1호
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• pp.33-42
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• 2007

연구배경: 다양한 고형암에서 HO-1의 높은 발현이 알려져 있고, 그것의 항산화와 항세포고사의 역할로 인해 빠른 암종의 성장에 중요한 역할이 있음이 보고되고 있다. 대표적인 활성산소종 생성 항암제인 Cisplatin은 현재까지 폐암치료에 가장 광범위하게 사용되고 있으나, 여러 내성발생이 임상치료의 주요문제로 대두되고 있다. 저자들은 A549 폐암세포주에서 HO-1의 발현이 증가되었고 HO-1 활성억제제나 siRNA 방법을 통해 생존율의 의미 있는 감소와 세포고사가 유도됨을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 A549 폐암세포주에 cisplatin 처리시 HO-1의 발현의 증가유무와 기전을 규명하고 실제 HO-1의 억제가 cisplatin에 의한 항암제 감수성을 증가시키는지를 알아보는데 있다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 A549, NCI-H23, NCIH157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1, Nrf2, MAPK의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. 또한 MAPK억제제들을 전처치한 후 cisplatin에 의해 유도된 Nrf2와 HO-1의 발현에 미치는 영향을 역시 Western blotting으로 관찰하였다. A549세포에 활성억제제인 ZnPP나 HO-1 small interfering RNA (siRNA)을 주입하여 cisplatin과의 병합요법시 생존율의 배가효과 유무를 MTT 방법으로 확인하였고, 이러한 효과가 ROS 형성과 HO-1의 발현변화와 관련되는지를 알아보기 위해 $carboxy-H_2DCFDA$ 방법과 Western blotting을 통해 각각 확인하였다. 결 과: Cisplatin 처리시 다른 세포주에 비해 A549 세포가 의의 있게 내성을 보였다. $10{\mu}M$의 농도에서 시간 의존적으로 HO-1, Nrf2, MAPK의 발현이 증가하였고, MAPK 억제제들을 전 처치하였을 때 cisplatin에 의해 유도된 HO-1과 Nrf2의 발현이 억제됨을 확인하였다. HO-1의 활성억제제인 ZnPP와 HO-1 siRNA를 통해 HO-1 mRNA를 직접 억제하는 방법으로 cisplatin과 병합치료시 단독치료에 비해 의의 있는 생존율의 감소를 보였다. 이러한 효과는 활성산소종의 생성 증가와 HO-1의 발현억제에 의한 결과임을 확인하였다. 결 론: Cisplatin 처리시 HO-1의 발현은 MAPKNrf2-HO-1의 경로를 통해 증가하였고, 부분적으로 치료에 대한 내성과 관련이 있었으며, ZnPP 등의 활성억제제나 siRNA를 통한 knock-down 방법으로 HO-1 을 표적으로 억제하는 치료방법을 통해 cisplatin의 항암제 감수성을 증가시켰다.