• 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.

• 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.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.53-59
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• 2023

Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) has no effect on normal cells, but selectively can induce apoptosis in tumor cells. Gartanin, a xanthone compound in mangosteen, has been shown to inhibit cancer cell growth by arresting the cell cycle and inducing autophage. In this study, we revealed that gartanin can sensitize TRAIL-induced human liver cancer cell death. We also found that gartanin enhances DR5 expression, a death receptor for TRAIL. This effect appears to be related to CHOP activation associated with the response of endoplasmic reticulum stress. Gartanin treatment also inhibited p62 protein expression and cleaved LC3 to activate autophagy flux, which is related with TRAIL-induced cell death. Pretreatment with autophagy flux inhibitor, LY294002, inhibited gartanin-induced DR5 expression. In summary, our results reveal that the combined treatment of gartanin and TRAIL can be a valuable tool for cancer treatment.

• 생명과학회지
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• 제24권7호
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• pp.769-776
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• 2014

Anisomycin은 Streptomyces griseolus에 의하여 생성되는 항생제의 일종으로 flagecidin으로도 알려져 있으며, ribosomal 28S subunit에 결합함으로서 단백질의 생성을 억제하는 것으로 알려져 있다. TRAIL은 ligand로서의 death receptor와의 결합을 통하여 세포의 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 있으나, 많은 암세포에서는 이미 TRAIL에 대한 저항성을 획득하여 TRAIL 유도 apoptosis를 회피하는 능력을 가지고 있다. 본 연구에서는 TRAIL 저항성 Hep3B 간암세포를 대상으로 anisomycin이 TRAIL 매개 apoptosis를 촉진 시킬 수 있는지의 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 단독 처리 조건에서 Hep3B 세포의 증식에 유의적인 영향을 미치는 않았던 anisomycin과 TRAIL의 동시 처리는 anisomycin 처리 농도 의존적으로 세포의 증식을 시켰으며, 이는 caspase 활성화를 통한 apoptosis 유발 증가와 연관성이 있음을 확인하였다. 특히 siRNA를 이용한 Hep3B 세포의 인위적인 Bid 발현의 차단은 anisomycin과 TRAIL 동시 처리군에 비하여 apoptosis 유발능이 더욱 증대시켜 TRAIL 연관 Bid의 truncation을 통한 미토콘드리아 의존적 apoptosis 유발 과정을 anisomycin이 효과적으로 촉진시켰음을 보여주었다. 따라서 본 연구의 결과는 anisomycin과 TRAIL의 동시 처리는 TRAIL 저항성 암세포의 사멸을 촉진시킬 수 있는 효과적인 방법임을 의미한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권22호
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• pp.9885-9889
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• 2014

Background: Tumor necrosis factor (TNF) related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is an antitumor candidate in cancer therapy. This study focused on effects of TRAIL, as a proapototic ligand that causes apoptosis, in B-CELL chronic lymphocytic leukemia cells (B-CLL). Materials and Methods: A population of HEK 293 cells was transducted by lentivirus that these achieved ability for producing the TRAIL protein and then HEK 293 cells transducted were placed in the vicinity of CLL cells. After 24 hours of co-culture, apoptosis of CLL cells was assessed by annexin V staining. Results: The amount of Apoptosis was examined separately in four groups: 293 HEK TRAIL ($16.17{\pm}1.04%$); 293 HEK GFP ($2.7{\pm}0.57%$); WT 293 HEK ($2{\pm}2.6%$); and CLL cells ($0.01{\pm}0.01%$). Among the groups studied, the maximum amount of apoptosis was in the group that the vector encoding TRAIL was transducted. In this group, the mean level of soluble TRAIL in the culture medium was 253pg/ml; also flow cytometry analyzes showed that proapotosis in this group was $32.8{\pm}1.6%$, which was higher than the other groups. Conclusions: In this study, we have demonstrated that TNF secreted from HEK 293 cells are effective in death of CLL cells.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.927-934
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• 2014

혈근초(Sanguinaria canadensis) 뿌리에서 유래된 benzophenanthridine alkaloid의 일종인 sanguinarine은 항균, 항산화 및 항암작용 등 다양한 생리활성을 지니고 있는 것으로 알려져 있다. 비록 TRAIL이 암세포에서는 apoptosis를 유도하지만 정상세포에서는 세포독성을 나타내지 않는다는 큰 장점으로 제 2 임상 단계에서 유의적인 성과를 이루었지만, TRAIL 저항성을 극복해야 하는 큰 어려움이 남아있다. 본 연구실에서는 TRAIL이 세포독성을 나타내지 않는 범위의 sanguinarine과 혼합처리에 의하여 TRAIL 저항성 AGS 위암세포에서 apoptosis를 유발하였음을 보고한 바 있으며, 본 연구에서는 sanguinarine의 TRAIL 저항성 관련 극복에 대한 추가적인 기전 연구를 실시하였다. 본 연구의 결과에 의하면, sanguinarine과 TRAIL의 혼합처리는 각각의 단독 처리에 비하여 AGS 세포의 증식억제 및 apoptosis 유도의 상승 효과가 있었으며, 이를 MTT assay, agarode gel 전기영동, 염색질 응축 현상 및 flow cytometry 분석을 통하여 확인하였다. 또한 sanguinarine과 TRAIL의 혼합처리는 DR5의 발현을 증가시켰으며, ROS의 생성을 촉진시켰다. 그러나 동일 조건에서 MAPKs 신호 전달계에는 큰 영향을 주지 않았다. 아울러 ROS 생성을 인위적으로 차단하였을 경우, sanguinarine과 TRAIL의 혼합처리에 의한 생존도 저하가 유의적으로 회복되었다. 이러한 결과는 sanguinarine과 TRAIL이 DR5의 발현 증가와 ROS의 생성을 촉진시킴으로서 apoptosis 신호를 활성화하였음을 의미하는 결과로서 TRAIL 저항성 극복을 위한 sanguinarine 활용의 유용성을 보여주는 것이다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권2호
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• pp.101-108
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• 2005

Tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) is a well-known inducer of apoptotic cell death in many tumor cells. 1RAIL is expressed in human placenta, and cytotrophoblast cells express 1RAIL receptors. However, the role of TRAIL in human placentas and cytotrophoblast cells is not. well understood. In this study a trophoblast cell line, JEG-3, was used as a model system to examine the effect of TRAIL. on key intracellular signaling pathways involved in the control of trophoblastic cell apoptosis and survival JEG-3 cells expressed receptors for 1RAIL, death receptor (DR) 4, DR5, decoy receptor (OcR) 1 and DeR2. Recombinant human TRAIL (rhTRAIL) did not have a cytotoxic effect determined by MIT assay and did not induce apoptotic cell death determined by poly-(ADP-ribose) polymerase cleavage assay. rhTRAIL induced a rapid and transient nuclear translocation of nuclear $factor-{\kappa}B(NF-{\kappa}B)$ determined by immunoblotting using nuclear protein extracts. rhTRAIL rapidly activated extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) 1/2 as determined by immnoblotting for phospho-ERK1/2. However, c-Jun N-terminal kinase (JNK), p38 mitogen-activated protein kinase (p38MAPK) and Akt (protein kinase B) were not activated by rhTRAIL. The ability of 1RAIL to induce $NF-{\kappa}B$ and ERK1/2 suggests that interaction between TRAIL and its receptors may play an important role in trophoblast cell function during pregnancy.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제26권4호
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• pp.431-438
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• 2016

TRAIL은 정상세포에서는 세포독성을 나타내지 않는 반면, 암세포에서는 사멸을 유도하므로 항암제로 각광받고 있지만 많은 암세포에서 TRAIL에 저항성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으므로 이를 극복해야하는 큰 어려움이 남아있다. 본 연구에서는 TRAIL에 저항성을 가지는 인간 방광암 세포주인 5637 세포를 이용하여 histone deacetylase 억제제인 sodium butyrate (SB)와 TRAIL을 혼합처리하였을 경우 유발되는 세포사멸 효과와 이와 관련된 분자생물학적 메카니즘을 연구하였다. 세포독성이 없는 조건의 TRAIL과 SB를 혼합처리 하였을 경우 SB 단독처리군 보다 세포사멸이 현저하게 증가하는 것으로 확인되었다. TRAIL과 SB의 혼합처리는 caspases (caspase-3, -8 and -9)의 활성화 및 PARP의 단편화를 유발하였다. 하지만 caspase 억제제에 의하여 TRAIL과 SB의 혼합처리에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 또한 TRAIL과 SB의 혼합처리는 세포표면에 존재하는 DR5의 발현 증가 및 c-FLIP의 발현 감소를 유발하였으며, pro-apoptotic protein인 Bax와 세포질 cytochrome c의 발현 증가 및 anti- apoptotic protein인 Bcl-xL의 발현감소와 함께 tBid의 형성을 유발하였다. 이는 SB와 TRAIL의 혼합처리가 안전하고 선택적으로 TRAIL에 저항성을 가지는 방광암 세포에서 치료하는데 효과적인 전략임을 제시하는 결과이다.