• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1313-1319
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• 2016

암은 비균질적으로 구성된 세포집합체로 간질세포 및 세포 외 기질로 구성된 미세환경과 상호작용에 의해 발병, 전이, 심화되는 복잡한 질병이다. 하지만, 기존의 2차원 배양 세포 기반 플랫폼이 3차원적 생체 환경과 암의 비균질성을 대표하기 힘든 한계를 극복하기 위해 스페로이드 배양 세포를 비롯한 다양한 플랫폼 개발이 활발해지고 있다. 본 연구에서는 특히 감염, 염증 및 식이적 환경성 영향력에 민감한 HCT-8 대장암 세포주를 기반으로 하여 3차원 스페로이드 배양법을 보다 효과적인 방법으로 개선하고, 대장암 스페로이드 세포를 기반으로 암의 비균질적인 특질과 항암내성 연구의 간단하고 개선된 플랫폼을 제시고자 하였다. 3차원 배양법 최적화를 위해 물리적 배양환경 조성과 배양배지 구성에 따른 스페로이드 형태형성을 비교 분석하고 암 줄기세포군의 증가 양상을 확인한 결과, 필수요소로 구성된 제한 배지와 균일한 형태의 비부착성 표면 배양접시에서 배양된 스페로이드가 균일한 형태의 구형을 형성하고 암 줄기세포군이 증가함을 확인하였다. 대장암 스페로이드 세포를 기반으로 대장암 치료제인 5-Fluorouracil (5-FU)에 대한 화학적 감응성 변화를 측정한 결과, 암 줄기세포가 5-FU에 대한 화학적 감수성 저해의 원인이 되며, 최적배양 조건에서 암 줄기세포의 약제 내성의 표현이 증대되었다. 이는 암줄기세포의 항암제 내성에 대한 잠재적 위험성을 내포하는 것으로, 이 방법론은 감염, 염증 및 식이적 요인과 연관된 대장암 스페로이드 세포 기반 항암제 약물반응을 검증하기 위해 효과적이면서 간소한 시험법으로 활용될 수 있을 것이다.

• Molecules and Cells
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• 제39권8호
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• pp.619-624
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• 2016

Glioblastoma stem cells (GBM-SCs) are believed to be a subpopulation within all glioblastoma (GBM) cells that are in large part responsible for tumor growth and the high grade of therapeutic resistance that is so characteristic of GBM. MicroRNAs (miR) have been implicated in regulating the expression of oncogenes and tumor suppressor genes in cancer stem cells, including GBM-SCs, and they are a potential target for cancer therapy. In the current study, miR-203 expression was reduced in $CD133^+$ GBM-SCs derived from six human GBM biopsies. MicroRNA-203 transfected GBM-SCs had reduced capacity for self-renewal in the cell sphere assay and increased expression of glial and neuronal differentiation markers. In addition, a reduced proliferation rate and an increased rate of apoptosis were observed. Therefore, miR-203 has the potential to reduce features of stemness, specifically in GBM-SCs, and is a logical target for GBM gene therapy.

• BMB Reports
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• 제54권1호
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• pp.12-20
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• 2021

In the last decade, we have witnessed an unprecedented clinical success in cancer immunotherapies targeting the programmed cell-death ligand 1 (PD-L1) and programmed cell-death 1 (PD-1) pathway. Besides the fact that PD-L1 plays a key role in immune regulation in tumor microenvironment, recently a plethora of reports has suggested a new perspective of non-immunological functions of PD-L1 in the regulation of cancer intrinsic activities including mesenchymal transition, glucose and lipid metabolism, stemness, and autophagy. Here we review the current understanding on the regulation of expression and intrinsic protumoral activity of cancer-intrinsic PD-L1.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.210-221
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• 2022

비스테로이드소염제(NSAID)와 γ-secretase 저해제(DAPT) 또는 SIRT1저해제(MHY2245)의 병용 효과를 인간 대장암(KM12) 및 간암(SNU475) 세포를 대상으로 조사한 결과, celecoxib (CCB) 및 2, 5-dimethyl celecoxib (DMC)를 포함하는 NSAID는 DAPT 또는 MHY2245와의 병용에 의하여 COX-2활성과 상관없이 NSAID의 암세포 증식 억제능이 현저히 증강되었다. DAPT와 MHY2245는 p62단백질 감소와 동시에 Notch1, CD44, CD133, octamer- binding transcription factor 4 (Oct4) 등의 다수의 종양 줄기세포 표지자 및 NICD1 발현 양을 감소시켰지만, activating transcription factor 4 (ATF4) 발현은 증강시켰다. 또한 NSAID 단독처리 보다 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245 병용 처리에 의하여 오토파지가 촉진되므로서 종양 줄기세포 표지자의 발현 및 단백질양의 감소가 가속화되고, 이에 따라 PARP 활성화 및 세포사멸이 현저히 증강 되었다. 결론적으로 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245의 병용 투여는 종양 줄기세포 표지자를 발현하는 인간 암세포의 증식 억제 및 제거에 효과적인 처리방법으로, 임상에 적용시킬 수 있는 학문적 근거로서 제공 될 수 있다.

• Molecules and Cells
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• 제45권9호
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• pp.610-619
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• 2022

Cellular senescence plays a paradoxical role in tumorigenesis through the expression of diverse senescence-associated (SA) secretory phenotypes (SASPs). The heterogeneity of SA gene expression in cancer cells not only promotes cancer stemness but also protects these cells from chemotherapy. Despite the potential correlation between cancer and SA biomarkers, many transcriptional changes across distinct cell populations remain largely unknown. During the past decade, single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) technologies have emerged as powerful experimental and analytical tools to dissect such diverse senescence-derived transcriptional changes. Here, we review the recent sequencing efforts that successfully characterized scRNA-seq data obtained from diverse cancer cells and elucidated the role of senescent cells in tumor malignancy. We further highlight the functional implications of SA genes expressed specifically in cancer and stromal cell populations in the tumor microenvironment. Translational research leveraging scRNA-seq profiling of SA genes will facilitate the identification of novel expression patterns underlying cancer susceptibility, providing new therapeutic opportunities in the era of precision medicine.

• 생약학회지
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• 제53권1호
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• pp.21-28
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• 2022

Sparassis crispa is an edible mushroom that has been widely utilized in Japan and Korea. It has various biological activities, such as anti-hypertensive, anti-allergic, anti-diabetic, anti-inflammatory, anti-angiogenic, and anti-cancer effects. In this study, we investigated the anticancer activity and underlying molecular mechanism of chloroform fraction of methanol extract of S. crispa (CESP) against cervical cancer stem cells (CSCs), which contribute to tumor initiation, recurrence, and resistance to therapy of human cervical cancer. CESP effectively inhibited the proliferation, tumorsphere formation, and migration of HeLa-derived cervical CSCs by promoting apoptosis. In addition, CESP significantly downregulated the expression of key cancer stemness markers, including integrin α6, CD133, CD44, ALDH1A1, Nanog, Oct-4, and Sox-2, in HeLa-derived cervical CSCs. Furthermore, CESP remarkably suppressed in vivo tumor growth of HeLa-derived cervical CSCs in a chick embryo chorioallantoic membrane (CAM) model. Therefore, our findings suggest that CESP has potential as a natural medicine for the prevention and treatment of cervical cancer by targeting CSCs.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.873-884
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• 2021

본 연구에서는 다양한 인체 암포주를 대상으로 NSAID의 항암 효과를 증강시키는 artesunate (ART)의 역할과 이에 대한 분자적 기전을 연구하였다. 다양한 타입의 암세포주를 대상으로 암세포 성장 억제 활성을 조사한 결과, ART는 NSAID인 celecoxib (CCB) 또는 dimethyl-CCB (DMC)와의 병용 효과를 나타내었다. ART 처리로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 함께 오토파지 유도 표식인 p62 감소의 결과로서, ATF4/CHOP 경로가 ART의 오토파지 유도 활성에 관여할 것으로 예상되었으며, ART의 오토파지 활성과 관련하여 NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질인 CD44, CD133, ALDH1, Oct4, mutated p53 (mutp53) 및 c-Myc의 발현이 감소되었다. 또한 DMC 단독처리 보다 ART와 DMC의 병용으로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 p62의 감소가 더욱 촉진되고, NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질 발현 감소도 현저히 촉진되면서 궁극적으로 PARP 활성화에 의해 apoptosis가 유도됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 ART/DMC 병용 처리가 각 물질 단독 처리보다 암세포의 성장 억제 및 apoptosis 유도에 더욱 효과적이고, ART 및 DMC 의 오토파지 유도 활성은 암 줄기 세포 관련 단백질의 분해를 촉진함으로써, 암 줄기 세포가 제거될 수 있음을 시사하였다. 이와 같이 ART는 NSAID 뿐만 아니라 imatinib의 항암 효과를 증강시키는 활성으로, chemosensitizer로서 중요한 후보 물질이 될 수 있음을 밝혔다.

• BMB Reports
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• 제48권10호
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• pp.539-540
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• 2015

It has been proposed that the selective elimination of cancer stem cells (CSCs) using targeted therapy could greatly reduce tumor growth, recurrence, and metastasis. To develop effective therapeutic targets for CSC elimination, we aimed to define the properties of CSC mitochondria, and identify CSC-mitochondria-specific targets in colon cancer. We found that colon CSCs utilize mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) to produce ATP. We also found that forkhead box protein 1 (FOXM1)-induced peroxiredoxin 3 (PRDX3) maintains the mitochondrial function, and the FOXM1/PRDX3 mitochondrial pathway maintains survival of colon CSCs. Furthermore, FOXM1 induces CD133 (PROM1/prominin 1) expression, which maintains the stemness of colon CSCs. Together, our findings indicate that FOXM1, PRDX3, and CD133 are potential therapeutic targets for the elimination of CSCs in colon cancer.

• IMMUNE NETWORK
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• 제20권1호
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• pp.7.1-7.11
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• 2020

Cancer immunotherapy, in the form of vaccination, adoptive cellular transfer, or immune checkpoint inhibitors, has emerged as a promising practice within the field of oncology. However, despite the developing field's potential to revolutionize cancer treatment, the presence of immunotherapeutic-resistant tumor cells in many patients present a challenge and limitation to these immunotherapies. These cells not only indicate immunotherapeutic resistance, but also show multi-modal resistance to conventional therapies, abnormal metabolism, stemness, and metastasis. How can immunotherapeutic-resistant tumor cells render multi-malignant phenotypes? We reasoned that the immune-refractory phenotype could be associated with multi-malignant phenotypes and that these phenotypes are linked together by a factor that acts as the master regulator. In this review, we discussed the role of the embryonic transcription factor NANOG as a crucial master regulator we named "common factor" in multi-malignant phenotypes and presented strategies to overcome multi-malignancy in immunotherapeutic-resistant cancer by restraining the NANOG-mediated multi-malignant signaling axis. Strategies that blunt the NANOG axis could improve the clinical management of therapy-refractory cancer.