• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권4호
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• pp.273-280
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• 2021

Lung cancer despite advancement in the medical field continues to be a major threat to human lives and accounts for a high proportion of fatalities caused by cancers globally. The current study investigated vanillin oxime, a derivative of vanillin, against lung cancer cells for development of treatment and explored the mechanism. Cell viability changes by vanillin oxime were measured using MTT assay. Vanillin oxime-mediated apoptosis was detected in A549 and NCI-H2170 cells at 48 h of exposure by flow cytometry. The CEBP homologous protein (CHOP) and death receptor 5 (DR5) levels were analysed by RT-PCR and protein levels by Western blotting. Vanillin oxime in concentration-dependent way suppressed A549 and NCI-H2170 cell viabilities. On exposure to 12.5 and 15 μM concentrations of vanillin oxime elevated Bax, caspase-3, and -9 levels in A549 and NCI-H2170 cells were observed. Vanillin oxime exposure suppressed levels of Bcl-2, survivin, Bcl-xL, cFLIP, and IAPs proteins in A549 and NCI-H2170 cells. It stimulated significant elevation in DR4 and DR5 levels in A549 and NCI-H2170 cells. In A549 and NCI-H2170 cells vanillin oxime exposure caused significant (p < 0.05) enhancement in CHOP and DR5 mRNA expression. Vanillin oxime exposure of A549 and NCI-H2170 cells led to significant (p < 0.05) enhancement in levels of phosphorylated extracellular-signal-regulated kinase and c-Jun N-terminal kinase. Thus, vanillin oxime inhibits pulmonary cell proliferation via induction of apoptosis through tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) mediated pathway. Therefore, vanillin oxime may be studied further to develop a treatment for lung cancer.

• Journal of Ginseng Research
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• 제42권4호
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• pp.562-570
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• 2018

Background: Lung cancer is the leading cause of cancer-related death worldwide. In this study, we used a bioactivity-guided isolation technique to identify constituents of Korean Red Ginseng (KRG) with antiproliferative activity against human lung adenocarcinoma cells. Methods: Bioactivity-guided fractionation and preparative/semipreparative HPLC purification were used with LC/MS analysis to separate the bioactive constituents. Cell viability and apoptosis in human lung cancer cell lines (A549, H1264, H1299, and Calu-6) after treatment with KRG extract fractions and constituents thereof were assessed using the water-soluble tetrazolium salt (WST-1) assay and terminal deoxyribonucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) staining, respectively. Caspase activation was assessed by detecting its surrogate marker, cleaved poly adenosine diphosphate (ADP-ribose) polymerase, using an immunoblot assay. The expression and subcellular localization of apoptosis-inducing factor were assessed using immunoblotting and immunofluorescence, respectively. Results and conclusion: Bioactivity-guided fractionation of the KRG extract revealed that its ethyl acetate-soluble fraction exerts significant cytotoxic activity against all human lung cancer cell lines tested by inducing apoptosis. Chemical investigation of the ethyl acetatesoluble fraction led to the isolation of six ginsenosides, including ginsenoside Rb1 (1), ginsenoside Rb2 (2), ginsenoside Rc (3), ginsenoside Rd (4), ginsenoside Rg1 (5), and ginsenoside Rg3 (6). Among the isolated ginsenosides, ginsenoside Rg3 exhibited the most cytotoxic activity against all human lung cancer cell lines examined, with $IC_{50}$ values ranging from $161.1{\mu}M$ to $264.6{\mu}M$. The cytotoxicity of ginsenoside Rg3 was found to be mediated by induction of apoptosis in a caspase-independent manner. These findings provide experimental evidence for a novel biological activity of ginsenoside Rg3 against human lung cancer cells.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.195-200
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• 2016

급성전골수구성 백혈병(Acute promyelocytic leukemia, APL)은 혈액암의 일종으로 치료의 성적이 좋지 않을 뿐 아니라 항암요법과 병행 하였을 경우 큰 효과를 보이는 것으로 알려져 있는 방사선 치료를 병행함에도 불구하고 정상세포에도 작용하여 부작용을 초래한다. 본 연구에서는 이러한 부작용을 감소시키기 위하여 감마선을 $TNF-{\alpha}$와 같이 처리하였을 경우 정상세포와 암세포의 세포 죽음에 어떠한 영향을 미치는지 확인하였다. HL-60 세포는 APL 세포주로서 사용하였고 DMSO를 처리하여 분화시킨 HL-60 세포는 정상과립구의 성질을 나타내어 정상대조군으로 이용하였다. 그 결과 $TNF-{\alpha}$와 함께 감마선을 처리한 HL-60 세포에서만 세포독성효과를 나타내었고 세포자멸사를 유도하여 세포가 죽음에 이르게 하였다. 결론적으로 $TNF-{\alpha}$는 항암치료의 부작용을 없애기 위해 저농도 감마선 치료 시 함께 사용하여 암 세포의 제거를 증가시켜 암의 치료효율을 높일 수 있는 유효물질로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.251-256
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• 2011

파이토케미컬의 일종인 EGCG는 녹차의 카테킨 성분으로, 세포 내 신호 경로 조절을 통하여 항산화, 항암효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 hypoxia 상태인 B16F10 피부암 세포에서 HIF-$1{\alpha}$를 포함한 AMPK의 신호경로를 통하여 EGCG의 apoptosis 유도 효과를 규명하였다. AMPK는 hypoxia, 영양분 결핍, 운동, heat shock 등, 세포 내 ATP의 결핍에 의해서 활성화되며 암세포의 증식을 억제하고 apoptosis를 유도한다. 세포에서 중요한 에너지 센서로서 작용하는 AMPK가 hypoxia 상태의 암세포 내에서는 HIF-$1{\alpha}$의 전사 활성을 유도하는데, HIF-$1{\alpha}$는 hypoxia 상태에서 산소 결핍에 반응하는 첫 번째 전사 조절인자로서 암세포의 생존을 위한 세포내 산소공급과 혈관신생형성을 조절한다. Hypoxia 상태가 아닌 B16F10 세포에서와 hypoxia 상태에서의 B16F10 세포에서 EGCG에 의한 apoptosis 효과를 관찰하였다. 실험 결과, hypoxia 상태에서 EGCG는 더 강한 apoptosis를 유도하며, 혈관신생형성을 조절할 수 있는 HIF-$1{\alpha}$의 전사 활성을 억제시킨다. 이러한 관찰을 통해 EGCG가 hypoxia 상태의 피부암 세포에서 암의 성장과 신생혈관형성을 저해하는 것으로 보인다. 이와 같은 연구는 향후 식품에 첨가된 파이토케미컬을 이용하여 암을 예방하는 연구에서 있어서, 도움이 될 것으로 여겨진다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제9권6호
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• pp.315-322
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• 2005

In this study, the authors investigated whether death of vascular smooth muscle cell (VSMC) had a pathological pertinence. Conditioned media obtained from rat aorta smooth muscle cell (SMC) that were induced death by expressing FADD in the absence of tetracycline (FADD-SMC) triggered death of normal SMC. DNA fragmentation and caspase-3 activation were observed in dying SMC by conditioned media. FADD-SMC showed transcriptional activation of tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$. Conditioned medium contained $TNF-{\alpha}$, indicating secretion of the cytokine from dying FADD-SMC. It was investigated if secreted $TNF-{\alpha}$ was functional. Conditioned medium activated ERK and p38 MAPK pathways and induced MMP-9 expression, whereas depletion of the cytokine with its soluble receptor (sTNFR) remarkably inhibited induction of MMP-9 by conditioned medium. These findings suggest that $TNF-{\alpha}$ in conditioned medium seems to be active. Then, contribution of $TNF-{\alpha}$ on death-inducing activity of conditioned medium was examined. Depletion of $TNF-{\alpha}$ with soluble $TNF-{\alpha}$ receptor decreased the death activity of conditioned medium by 35%, suggesting that $TNF-{\alpha}$ play a partial role in the death activity. Boiling of medium almost completely abolished the death-inducing activity, suggesting that other heat labile death inducing proteins existed in conditioned medium. Taken together, these results indicate that SMC undergoing death could contribute to inflammation by expressing inflammatory cytokines and pathological complications by inducing death of neighboring cells.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.33-33
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• 2019

The AKT signaling pathway is a highly regulated cell signaling system that forms a network with other cell signaling pathways. Hence, the AKT signaling pathway mediates several important cellular functions that include cell survival, proliferation, cell migration, and et cetera. Irregularities that led overactive AKT signaling have been linked to many diseases such as cancer and metabolic-associated diseases. Hence, modulating the overactive AKT signaling pathway via inhibitor is a tantalizing prospect for treatment of cancer and metabolic-associated diseases. Two inhibitors of the AKT signaling pathway will be presented in this symposium: 1) Bisleuconothine A (BisA), a bisindole alkaloid that inhibit autophagy and 2) Ceramicine B (CerB), a limonoid that inhibit adipogenesis. The first topic is on a bisindole alkaloid, BisA and its mechanism in inducing autophagosome formation in lung cancer cell line, A549.(1) Since most autophagy inducing agents generally induce apoptosis, we found that BisA does not induce apoptosis even in high dose. BisA up-regulation of LC3 lipidation is achieved through mTOR inactivation. The phosphorylation of PRAS40, a mTOR repressor was suppressed by BisA. This observation suggested that BisA inactivates mTOR via suppression of PRAS40 phosphorylation. Interestingly, the phosphorylation of AKT, an upstream regulator of PRAS40 phosphorylation was also down-regulated by BisA. These findings suggested that Bis-A induces autophagosomes formation by interfering with the AKT-mTOR signaling pathway. The second topic is on CerB and its mechanism in inhibiting adipogenesis in preadipocytes cell line, MC3T3-G2/PA6.(2,3) CerB inhibits the phosphorylation of protein kinase B (AKT) at the Thr308 position but not the Ser473. Consequently, the phosphorylation of FOXO3 which is located downstream of AKT is also inhibited. Considering that FOXO3 is an important regulator of PPARγ which is a key factor in adipogenesis, CerB may inhibit adipogenesis via the AKT-FOXO3 signaling pathway. Taken together, both BisA and CerB highlighted the potential of AKT signaling pathway modulation as an approach to induce autophagy and inhibit the formation of fat cells, respectively.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.157-162
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• 2009

Nitric oxide (NO)는 세포 안의 다양한 생리학적, 병리학적 조건에서 확산, 세포 간 messenger와 같은 다양한 기능이 있으며, NO는 암세포나 macrophage 등과 같은 세포에서는 apoptosis를 유도하고, 정상세포나 내피 세포에서는 apoptosis를 억제한다고 보고되어져 있다. NO가 유방암 세포주인 MCF-7 세포에서는 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 NO donor인 SIN-1을 처리하였다. SIN-1은 48시간 처리 시에도 세포 생존율에 영향을 주지 않았고, 세포주기나 성장 패턴에도 아무런 변화를 주지 않았다. 그러나 p53의 발현은 SIN-1 처리 시간에 따라 증가하였고, bcl-2, MDM2, p21의 발현도 함께 증가하였다. Bax의 발현은 SIN-1 처리 시에 변화가 없었다. MCF-7 세포에서 NO에 의한 apoptosis 억제를 보기 위하여, SIN-1을 선처리한 세포에 $CoCl_2$를 처리하였다. 세포에 $CoCl_2$ 만을 처리한 군에서는 확연한 apoptosis를 나타내었지만, SIN-1을 24 시간 선처리한 세포에서는 apoptosis를 관찰할 수 없었다. Cobalt Chloride에 의해 감소되었던 p53, MDM2, bcl-2 발현 역시 SIN-1을 24시간 선처리한 세포에서 증가하였다. 이런 결과들은 SIN-1에 의해 발현된 MDM2가 p53의 기능을 막으며, 또한 p21과 bcl-2의 발현이 유도되어 apoptosis를 억제함을 제시한다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.607-614
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• 2015

암은 전 세계 사망률과 질병률의 가장 큰 원인이다. Cordycepin (3'-deoxyadenosine)은 동양의 전통의학에서 널리 사용되고 있는 동충하초의 주요 기능성 구성요소이자 아데노신 유사체로 알려져 있다. 지난 10년간 cordycepin은 in vitro 및 in vivo 모델에서 면역활성 기능뿐 만 아니라 항염증, 항산화 및 항암 등 다양한 약리학적 특성을 가진다고 보고되어왔다. 최근 들어 많은 연구들은 cordycepin을 화학예방요법 작용제 측면에서 흥미로운 특성을 보고하였고, 실험적인 증거들에 의해 세포사멸 촉진, 세포주기 정지 유도, 세포 내 신호 전달 경로 조절, 암세포의 침윤 및 전이 억제를 통해 암의 증식을 지연시킨다고 보고되어 왔다. Cordycpin은 많은 암 세포에서 retinoblastoma protein (RB)의 인산화를 막고 cyclin-dependent kinases (Cdks) inhibitors를 활성화시켜 G2/M기의 진행을 막는 효력이 있음이 밝혀졌다. 또한, 세포 사멸을 유도하기 위해 세포 내/외부에 존재하는 경로를 활성화시켜 활성 산소종을 생성하고 하위에 존재하는 kinase cascade 반응을 개시한다. 아울러 cordycepin은 또 다른 세포 사멸인 autophagy와 같은 대체 경로를 활성화 시킬 수도 있으며, nuclear factor-kappa B 및 activated protein-1 신호 경로를 포함한 다양한 기전을 통하여 암세포 분리, 이주, 침윤 및 전이 또한 억제 할 수 있다. 본 총설에서는 cordycepin의 항암 작용 기전을 요약하고, 다양한 암 발생의 치료제로서 가능성을 논의하고자 한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권2호
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• pp.633-636
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• 2012

Purpose: PRIL (proliferation-inducing ligand) is a newly identified member of the tumor necrosis factor (TNF) family and modulates death ligand-induced apoptosis. Here, we investigated the effect of PRIL on cellular characteristics relating to tumor progression in human gastric cancer. Method: Recombinant lentivirus containing PRIL siRNA was constructed and then infected MGC803 and SGC7901 gastric cancer cells. MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] colony formation and cell cycle analysis were used to study the effect of PRIL knockdown on gastric cancer cell proliferation. Results: PRIL expression in lentivirus infected cells was significantly reduced as evidenced by quantitative real-time PCR. Cell viability and colony formation of MGC803 and SGC7901 cells were significantly hampered in PRIL knock-down cells. Moreover, the cell cycle was arrested at G2/M phase, elucidating the mechanism underlying the inhibitory effect of siRNA on cell proliferation. Conclusions: Our study indicated that PRIL functions in promoting cell growth, and lentivirus-mediated PRIL gene knockdown might be a promising strategy in the treatment of gastric cancer.