• Biomolecules & Therapeutics
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• 제30권4호
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• pp.360-367
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• 2022

Tropomyosin receptor kinase A (TrkA) protein is a receptor tyrosine kinase encoded by the NTRK1 gene. TrkA signaling mediates the proliferation, differentiation, and survival of neurons and other cells following stimulation by its ligand, the nerve growth factor. Chromosomal rearrangements of the NTRK1 gene result in the generation of TrkA fusion protein, which is known to cause deregulation of TrkA signaling. Targeting TrkA activity represents a promising strategy for the treatment of cancers that harbor the TrkA fusion protein. In this study, we evaluated the TrkA-inhibitory activity of the benzoxazole compound KRC-108. KRC-108 inhibited TrkA activity in an in vitro kinase assay, and suppressed the growth of KM12C colon cancer cells harboring an NTRK1 gene fusion. KRC-108 treatment induced cell cycle arrest, apoptotic cell death, and autophagy. KRC-108 suppressed the phosphorylation of downstream signaling molecules of TrkA, including Akt, phospholipase Cγ, and ERK1/2. Furthermore, KRC-108 exhibited antitumor activity in vivo in a KM12C cell xenograft model. These results indicate that KRC-108 may be a promising therapeutic agent for Trk fusion-positive cancers.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권6호
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• pp.682-691
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• 2023

Cell transformation induced by epidermal growth factor (EGF) and 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) is a critical event in cancer initiation and progression, and understanding the underlying mechanisms is essential for the development of new therapeutic strategies. Licorice extract contains various bioactive compounds, which have been reported to have anticancer and anti-inflammatory effects. This study investigated the cancer preventive efficacy of licochalcone D (LicoD), a chalcone derivative in licorice extract, in EGF and TPA-induced transformed skin keratinocyte cells. LicoD effectively suppressed EGF-induced cell proliferation and anchorage-independent colony growth. EGF and TPA promoted the S phase of cell cycle, while LicoD treatment caused G1 phase arrest and down-regulated cyclin D1 and up-regulated p21 expression associated with the G1 phase. LicoD also induced apoptosis and increased apoptosis-related proteins such as cleaved-caspase-3, cleaved-caspase-7, and Bax (Bcl2-associated X protein). We further investigated the effect of LicoD on the AKT signaling pathway involved in various cellular processes and found decreased p-AKT, p-GSK3β, and p-NFκB expression. Treatment with MK-2206, an AKT pharmacological inhibitor, suppressed EGF-induced cell proliferation and transformed colony growth. In conclusion, this study demonstrated the potential of LicoD as a preventive agent for skin carcinogenesis.

• Toxicological Research
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• 제21권2호
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• pp.107-113
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• 2005

[ $BARODON^{(R)}$ ] is a multi-purpose, high functional alkali solution made by mixing and liquid-ionizing silicon, calcium, sodium, borax, organic carbon chemicals and silver. In this study, we have investigated the apoptotic potential and mechanistic insights of $BARODON^{(R)}$ in human gastric cancer cell line (AGS cells). In MTT assay, $BARODON^{(R)}$ reduced cell viability in AGS cells. Morphological features of apoptosis with marked cytoplasmic vacuolation and appearance of apoptotic peaks in flow cytometry were observed in AGS cells with$BARODON^{(R)}$ treatment. In addition, $BARODON^{(R)}$ induced apoptosis of stomach cancer cell is related to bax up-regulation, caspase 7 protease activation and subsequent cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). These results suggest that BARODON can induce the apoptosis of AGS cells through modulation of bcl-2 family and the activation of intrinsic caspase cascades, indicating that it is potentially useful as a anti-cancer agent.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.778-785
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• 2018

오토파지(Autophagy, 자가포식)는 복합적인 신호과정으로, 암세포의 증식 억제 및 항암제에 대한 내성 획득의 상반적인 조절에도 관여한다. 오토파지의 암 억제 효과는 아팝토시스(apoptosis)와 상호협력으로 오토파지성세포 사멸의 유도에 기인된다. 본 연구에서는 NSAID 계열의 다기능 약물인 celecoxib (CCB)이 아팝토시스 및 오토파지의 복합적인 유도로, 항암제 다제내성(multidrug resistant, MDR) 암세포의 Hsp90 molecular chaperone inhibitor인 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG)에 대한 감수성을 증가시키는 활성이 있음을 밝혔다. 17-AAG 처리에 의한 항암제 다제내성 암세포의 변이형p53 분해 및 caspase-3 활성은 CCB 처리로 촉진되었다. MCF7-MDR세포에서 Z-DEVD-FMK 처리에 의한 caspase-3-매개의 아팝토시스 경로 차단은 CCB 유도의 세포 사멸을 완전히 차단시키지 못함을 알 수 있었으며, 또한 17-AAG과 CCB 병합 처리에 의한 오토파지 활성화는 Z-DEVD-FMK에 의해 방해되지 않는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 토대로, CCB의 오토파지 유도 활성은 항암제 다제내성 암의 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성 증가를 위한 약물 개발에, CCB가 효과적인 병용 약물로서 제안 될 수 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권2호
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• pp.276-286
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• 2024

본 연구에서는 후코이단/이고들빼기 혼합물이 HepG2 세포의 apoptosis에 미치는 영향을 확인하고 어떠한 경로를 통해 나타나는지를 조사하였다. 후코이단/이고들빼기 혼합물이 HepG2 세포의 증식을 억제하고 세포 독성을 나타냈다. 이러한 HepG2 세포의 증식 억제 및 세포 독성이 apoptosis에 의한 효과인지를 확인한 결과, DNA fragmentation과 mitochondria membrane potential의 저해를 일으키는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 HepG2 세포에서 후코이단/이고들빼기 혼합물이 apoptosis를 유도하는 기전에 관여하는 단백질의 발현 양상을 확인한 결과, intrinsic apoptosis 경로인 p53을 증가시키고, Bcl-2 family인 Bcl-2의 억제 및 BAX의 증가를 통해서 cytochrome c를 증가시켜 caspase-9 활성화하였고, caspase-3를 활성화시켜 결과적으로 apoptosis를 유도하였다. 또한, 전반적으로 후코이단/이고들빼기 혼합물의 apoptosis 유도 효과는 후코이단만 처리한 것보다 더 높은 효과를 나타냈으며, 이는 이고들빼기 추출물과의 혼합물 제조를 통해서 후코이단의 apoptosis 유도 효과가 증대되는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 후코이단/이고들빼기 혼합물이 HepG2 세포에서 apoptosis 관련 유전자의 발현 조절에 의해 항암 효과를 나타내며, 이는 후코이단/이고들빼기 혼합물의 항암 작용의 기전을 해석하였을 뿐만 아니라, 이러한 기전 연구를 바탕으로 실질적인 간암 치료제로서의 사용 가능성을 확인하기 위해서는 유용 물질 분석 및 in vivo에서 추가 실험 등이 다양하게 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권1호
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• pp.51-58
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• 2016

본 연구는 인체 유방암세포 SK-BR-3, MDA-MB-231과 위암세포 AGS를 대상으로 국화과 식물 중 흰민들레(Taraxacum coreanum, TC), 고들빼기(Youngia sonchifolia, YS), 씀바귀(Ixeris dentate, ID) 추출물에 의한 증식 억제효과를 비교 한 후, 가장 억제효율이 높은 추출물을 선택하여 apoptosis 유도 효과를 조사하였다. 암세포의 증식 억제효과는 TC 추출물에 의한 영향은 약한 반면, YS와 ID 추출물에 의한 영향은 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 세 가지 추출물 중 가장 효과가 뛰어난 ID 추출물을 이용하여 추가적으로 농도 설정을 진행한 다음 이후 실험을 진행하였다. ID 추출물에 의한 apoptosis 양성 세포를 확인하기 위해 DAPI assay를 진행한 결과, ID 추출물을 처치한 군에서 apoptotic body와 세포질 응축을 확인하였다. MTT assay와 DAPI staining의 결과를 바탕으로 ID 추출물이 SK-BR-3, MDA-MB-231, AGS 세포에서 apoptosis와 관련한 단백질 발현 양상에 미치는 영향을 확인하기 위해 western blot을 실시하였다. ID 추출물에 의해 SK-BR-3, MDA-MB-231, AGS 세포에서 pro-apoptosis인 Bax 단백질 발현은 농도 의존적으로 증가하였고, anti-apoptosis인 Bcl-2 단백질 발현은 SK-BR-3 세포에서는 발현의 변화가 거의 없었지만, MDA-MB-231과 AGS 세포에서는 감소하였다. 세포사멸의 주요임상지표인 Bax/Bcl-2 ratio는 MDA-MB-231세포에서 가장 유의적으로 증가하였다. 또한, 손상된 DNA를 복구하는 단백질인 PARP의 발현은 감소하면서, cleaved-PARP이 증가하였다. 이러한 결과들을 종합하였을 때, YS와 ID 추출물은 TC 추출물에 비해 암세포의 생존을 효과적으로 억제하였고, 특히 ID 추출물은 낮은 농도에서도 암세포의 생존 억제효과가 우수한 것을 확인하였다. 또한, ID 추출물에 의한 유방암세포 SK-BR-3, MDA-MB-231와 위암세포 AGS의 생존율 억제는 apoptosis 유도를 통해 이루어 지는 것으로 사료되며, 그 중 유방암세포 MDA-MB-231에서 apoptosis 유도 효과가 뛰어난 것을 미루어 보아, 유방암의 종류와 그 특징에 따른 차이를 보이지만 ID는 향후 유방암 예방 및 치료제로 개발 가능성을 제시하며, 추후 지속적인 연구를 통하여 in vivo에서의 ID 추출물의 항암효과에 대해 심도 있는 연구가 이루어 져야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.389-398
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• 2013

Platycodin D는 도라지(Platycodon grandiflorum)의 뿌리인 길경(Platycodi Radix)에 함유된 은 triterpene saponin의 일종으로 다양한 약리효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 암세포 중 platycodin D의 항암활성 감수성이 가장 높았던 인체 혈구암 U937 세포를 대상으로 platycodin D 처리에 따른 apoptosis 유발기전에 대하여 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 U937 세포에서 platycodin D 처리에 의한 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있음을 알 수 있었다. 이러한 platycodin D에 의한 apoptosis 유발은 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 연관된 미토콘드리아 막 전위의 소실 및 caspase-3의 활성화와 기질단백질들의 분해에 의한 것임을 알 수 있었으며, IAP family 인자들의 발현 감소가 caspase의 활성 증가에도 영향을 미친 것으로 추정된다. 또한 z-DEVD-fmk 선처리에 의하여 platycodin D에 의하여 유발된 apoptosis가 유의적으로 억제되었기에, platycodin D 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 미토콘드리아 경로에 의하여 조절되며, caspase-3의 활성화가 핵심적인 역할을 한 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1289-1297
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• 2016

구강편평세포암종은 구강 내에서 발생하는 가장 흔한 암의 형태로서, 구강암의 90%이상을 차지한다. 구강암은 국소적인 침윤의 양상을 나타내며 또한 조기진단과 치료가 용이하여 암예방을 위한 유용한 모델로 인정되고 있다. 본 연구에서는 생강 유기용매 분획물의 항산화 활성, 트롬빈억제 및 PMA 또는 thrombin에 의해 유도된 MMP- 2 및 MMP-9활성 억제 효과를 조사하였다. 시료들은 생강 열수 추출물을 헥산(hexane), 클로로포름(chloroform), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 부탄올(butanol) 및 물($H_2O$)과 같은 용매로 분획화하여 사용하였고, $H_2O$ 분획물의 수득율이 9.79%로 가장 높았다. 항산화 활성은 DPPH assay, 세포 생존율 측정은 MTS assay, 항염증 활성은 마우스 대식세포 Raw 264.7세포에서 NO 생성 그리고 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성 억제는 인간구강편평세포암종 YD-10B 세포에서 RT-PCR과 zymography방법을 통해 측정하였다. 본 연구의 결과에 의하면 MMP-2/-9 활성은 PMA에 의해 YD-10B세포에서 증가하였고, thrombin 처리에 의해서는 MMP-9 활성이 유의한 증가를 보였다. YD-10B 세포에서, PMA 또는 thrombin처리 모두에서 hexane 분획물이 MMP-2/-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성을 유의하게 억제하였다. 그리고 항산화 활성은 hexane과 $H_2O$ 분획물에서 92.38%와 92.96%로 높게 나타났다. 또한 $H_2O$ 분획물에서 65.86%로 가장 유의하게 트롬빈 억제 활성을 보였다. 그러므로 본 연구에서는 생강 hexane분획물이 구강암의 우수한 암 침윤 및 전이 억제제로서의 개발 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.295-302
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• 2019

Liquiritigenin (LG)은 licorice 뿌리에서 분리된 chiral flavonoid이다. LG는 항산화, 항암 및 항염증 효과를 포함하여 다양한 생물학적 활성을 가지고 있다. 구강편평세포암종에서 LG의 항암 활성은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 구강편평상피암 세포(HN22)에서 LG의 항암 효능을 시험하였다. HN22 세포에 LG를 처리하여 MTT 분석으로 세포 생존율을 평가하였으며, Annecin V/7-Aminactinomycin D 염색, 세포주기 및 Multi-caspase 활성을 $Muse^{TM}$ cell Analyzer로 분석하여 세포사멸 유도를 확인하였다. 분석결과, 구강편평상피암 HN22 세포에 LG를 처리시 G2/M 세포주기 정지를 일으켰으며, Western blotting 통하여 cyclin B1 및 CDC2 발현 감소와 p27 발현 증가를 확인하였다. LG는 활성산소종의 생성을 유발하고, CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein (CHOP) 및 78-kDa glucose regulated protein (GRP78)의 발현을 농도의존적으로 유도하였다. HN22 세포에 LG의 처리는 미토콘드리아 막전위의 손실(${\Delta}{\Psi}m$)을 일으켰다. LG를 처리한 HN22 세포의 단백질 분석결과 apoptotic protease activating factor-1 (Apaf-1), cleaved Poly (ADP-Ribose) Polymerase (C-PARP) 및 Bax의 발현을 증가함을 확인하였다. 따라서 우리의 결과는 LG이 구강편평상피암 세포의 세포사멸을 유도하여 항암제 역할을 할 수 있는 천연 화합물임을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.953-960
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• 2011

세포괴사는 세포막의 파열, HMGB1을 포함한 세포 내용물의 세포외부로의 방출 등을 수반하는 세포죽음이다. HMGB1은 핵 단백질로 전사조절자로 작용하지만 세포괴사에 의해 세포 밖으로 방출되면 염증을 유발하고 암을 촉진하는 cytokine으로 작용한다. HMGB1의 과발현은 암 발생 및 항암제 저항과 밀접한 연관성을 가지고 있지만, 그 기작에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는, HMGB1이 항암제에 의한 세포 죽음에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, HMGB1은 MCF-7, MDA-MB231, MDA-MB361 세포에서 cisplatin에 의한 세포사멸을 억제하고 세포운명을 세포괴사로 바꾼다는 사실을 확인하였다. HMGB1의 세포사멸-세포괴사 전환 작용을 4-HC를 처리한 세포에서도 관찰되었다. 그러나, HMGB1은 docetaxel (DOC)에 의한 세포사멸에는 영향을 주지 않음을 확인하였다. MTS를 이용하여 항암제에 의한 세포 죽음에 미치는 영향을 조사한 결과, necrotic core가 형성된 8일째 MCF-7 MTS에서 cisplatin에 의한 세포사멸이 세포괴사로 바뀌는 반면, DOC에 의한 세포사멸은 세포괴사로 전환되지 않는 것을 확인하였다. 또한 spheroid에서 HMGB1 receptor인 RAGE의 발현이 증가함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해, HMGB1이 alkylating agent에 의한 세포사멸을 세포괴사로 전환시킴을 알 수 있었다. 따라서, alkylating agent에 의한 항암제 효능을 나타내기 위해선, 이들 항암제의 부작용 즉 세포괴사를 억제하는 전략이 필요한 것으로 생각된다.