• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권7호
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• pp.3471-3476
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• 2012

Background and Objective: Histone deacetylase (HDAC) inhibitors represent a promising class of potential anticancer agents for treatment of human malignancies. In this study, we investigated the effect of trichostatin A (TSA), one such HDAC inhibitor, in combination with docetaxel (TXT), a cytotoxic chemotherapy agent or erlotinib, a novel molecular target therapy drug, on lung cancer A549 cells. Methods: A549 cells were treated with TXT, erlotinib alone or in combination with TSA, respectively. Cell viability, apoptosis, and cell cycle distribution were evaluated using MTT (3- (4, 5-dimethylthiazol-2-yl) -2, 5-diphenyltetrazolium bromide) assay, Hochst33258 staining and flow cytometry. Moreover, immunofluorescent staining and Western blot analysis were employed to examine alterations of ${\alpha}$-tubulin, heat shock protein 90 (hsp90), epidermal growth factor receptor (EGFR), and caspase-3 in response to the different exogenous stimuli. Results: Compared with single-agent treatment, co-treatment of A549 cells with TSA/TXT or TSA/erlotinib synergistically inhibited cell proliferation, induced apoptosis, and caused cell cycle delay at the $G_2/M$ transition. Treatment with TSA/TXT or TSA/erlotinib led to a significant increase of cleaved caspase-3 expression, also resulting in elevated acetylation of ${\alpha}$-tubulin or hsp90 and decreased expression of EGFR, which was negatively associated with the level of acetylated hsp90. Conclusions: Synergistic anti-tumor effects are observed between TXT or erlotinib and TSA on lung cancer cells. Such combinations may provide a more effective strategy for treating human lung cancer.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.767-775
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• 2023

설파살라진은 1941년 최초로 합성된 이후, 류마티스 관절염, 궤양성 대장염 및 크론병을 치료하는 데 사용되는 질병 변형 항 류마티스 약물-비 생물제제 (아미노살리실산 유도체)이다. 1950년 미국에서 의약품으로 승인된 이후 다양한 염증성 질환의 치료제로 사용되고 있으나 이 약물의 작용기전은 아직 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 본 연구에서는 설파살라진이 염증반응을 조절하는 주요 면역세포인 대식세포의 세포생존, 세포사멸 및 세포주기 진행에 어떠한 영향을 미치는지를 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포를 이용하여 조사하였다. 세포생존에 미치는 설파살라진의 영향을 측정한 결과 농도의존적으로 RAW264.7 세포의 생존을 억제하였다. 이러한 세포생존의 억제가 세포사멸에 기인한 것인지를 확인하기 위해 Annexin-V로 염색한 결과 0.25 mM 이상의 농도에서 Annexin-V 양성세포가 유의적으로 증가하였다. 또한 0.25 mM 이상의 농도에서 G0/G1기에서 유의적으로 세포주기 정체를 유도하는 것을 확인할 수 있었다. G0/G1기를 조절하는 주요 단백질의 발현을 확인한 결과 설라살라진의 처리는 RAW264.7 세포에서 CDK의 억제제인 p21과 p27의 단백질 발현을 유의적으로 증가시켜 설라살라진에 의한 G0/G1기의 정체는 p21과 p27에 기인하는 것으로 사료된다. 염증성 궤장염이나 류마티스 관절염과 같은 염증성 질환에서 설라살라진이 대조약으로 빈번하게 사용되어지고 있음에도 불구하고 대식세포에 미치는 영향에 대한 연구가 매우 제한적이어서 본 연구의 결과가 질병치료제로서의 설파살라진의 이용에 기초적인 정보를 제공할 수 있을 것이라 판단된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권1호
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• pp.51-58
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• 2000

목적 : 방사선에 의해 유도되는 apoptosis에 내성을 가진 세포로 알려진 KS62 세포를 대상으로, PTK inhibitors인 herbimycin A와 genistein을 이용한 방사선에 의한 apoptosls의 내성 기전을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 6 MV 체외 X-선 방사선 치료기를 이용하여 200$\~$300 cGy/min의 선량률로 10 Gy의 X-선을 세포에 균일하게 조사하였다. Apoptosis의 관찰은 래arose gel electrophoresis를 이용하여 DNA frgmentation의 지표인 ladder를 관찰하였고, TUNEL 염색을 이용하여 정량 분석을 시행하였다. Western blot 방법으로 apoptosls 관련 유전 단백인 bel-2, bel-X$_L$ 및 bax들의 발현을 관찰하였다. 방사선 조사 및 약물 처치 후의 세포 주기 분석은 flow cytometry로 분석하였다. 결과 : Agarose gel electrophoresis 실험에서 방사선을 조사하지 않은 K562 세포와 방사선을 10 Gy 조사한 세포를 48시간에 걸쳐 12시간 간격으로 관찰하였을 때 DNA fragmentation를 관찰할 수 있었다. 이러한 현상은 genistein을 투여한 세포들에서도 동일한 현상을 관찰할 수 있었지만, 방사선 조사 후 herbimycin A를 투여한 세포들에서는 48 시간째 확연한 DNA fragmentation을 관찰할 수 있었다. 이를 TUNEL assay에서 정량적으로 확인하였다. 방사선만조사한 세포들과 방사선과 genistein 투여 후 48시간째 관찰한 세포들에서는 10$\%$, 미만의 apoptosis 양성 세포의 빈도를 관찰할 수 있었지만, 방사선 조사 후 herbimycin A를 투여한 세포들에서는 30$\~$35$\%$ 빈도로 apoptosis 양성 세포들이 관찰되었다. Western blot analysis에서 bcl-2의 경우 방사선을 조사하지 않았던 대조군에 비하여 전체적인 발현은 증가되었지만 방사선 및 약제간의 발현의 차이는 없었다. 그 외 bcl-X$_{L}$과 bax는 대조군에 비해 방사선 및 약제간의 발현의 차이를 관찰할 수 없었다. KS62 세포에 방사선을 10 Gy 조사하였을 때 나타나는 세포 주기의 변화는 시간이 경과함에 따라 전형적인 G2/M block의 소견을 보였다. 이러한 소견은 genistein을 투여했을 경우에는 특별한 변화를 보이지 않지만, herbimycin A를 투여했을 경우에는 12시간째부터 G2/M block이 소실되면서 세포가 세포 주기를 재 순환하는 양상을 보였고, 48시간째 관찰한 소견에서는 G2/M block이 거의 소실된 양상을 띠었다. 이러한 소견을 토대로 apoptosis 유도와의 상호 연관성을 유추할 수 있었다. 결론 : herbimycin A는 방사선에 의해 유도되는 apoptosis가 억제된 K562 세포에서 apoptosis를 유도할 수 있었다. 이러한 유도 기전에 apoptosis 관련 유전 단백들인 bcl-2, bcl-X$_{L}$ 및 bax와 관련된 영향은 관찰되지 않았다. 세포 주기의 분석에서 G2/M block의 해소와 apoptosis 유도와의 연관성을 유추할 때, 세포 주기 관련 인자들에 대한 연구가 방사선에 의한 apoptosis의 내성의 극복 및 방사선에 의한 세포의 감수성 조절 약제로서의 역할에 이바지할 것으로 생각한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권3호
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• pp.283-289
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• 2019

Brain aging induces neuropsychological changes, such as decreased memory capacity, language ability, and attention; and is also associated with neurodegenerative diseases. However, most of the studies on brain aging are focused on neurons, while senescence in astrocytes has received less attention. Astrocytes constitute the majority of cell types in the brain and perform various functions in the brain such as supporting brain structures, regulating blood-brain barrier permeability, transmitter uptake and regulation, and immunity modulation. Recent studies have shown that SIRT1 and SIRT2 play certain roles in cellular senescence in peripheral systems. Both SIRT1 and SIRT2 inhibitors delay tumor growth in vivo without significant general toxicity. In this study, we investigated the role of tenovin-1, an inhibitor of SIRT1 and SIRT2, on rat primary astrocytes where we observed senescence and other functional changes. Cellular senescence usually is characterized by irreversible cell cycle arrest and induces senescence- associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) activity. Tenovin-1-treated astrocytes showed increased SA-${\beta}$-gal-positive cell number, senescence-associated secretory phenotypes, including IL-6 and IL-$1{\beta}$, and cell cycle-related proteins like phospho-histone H3 and CDK2. Along with the molecular changes, tenovin-1 impaired the wound-healing activity of cultured primary astrocytes. These data suggest that tenovin-1 can induce cellular senescence in astrocytes possibly by inhibiting SIRT1 and SIRT2, which may play particular roles in brain aging and neurodegenerative conditions.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.977-982
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• 2010

본 연구에서는 오미자에서 분리된 dibenzocyclooctadiene lignan의 일종인 gomisin A와 gomisin N에 대한 항암효능을 U937 인체혈구암세포를 대상으로 조사하였다. Gomisin N은 처리농도의 증가에 따라 U937 세포의 증식을 억제하였으나 동일조건에서 gomisin A는 세포독성 효과를 나타내지 못하였으며, gomisin N에 의한 U937 세포의 증식억제는 세포주기 G1 arrest 유발에 의한 것이었다. Gomisin N에 의한 G1 arrest는 cyclin E, cyclin-dependent kinase (Cdk) 2 및 Cdk4의 발현 억제와 Cdk inhibitor인 p16 (INK4A) 및 p21 (WAF1/CIP1)의 발현 증가와 연관성이 있었으나, gomisin A는 세포주기 인자들의 발현에 유의적인 변화를 유발하지 않았다. 또한 gomisin N은 retinoblastoma 단백질군인 pRB 및 p130의 인산화를 억제하였으며, 전사조절인자인 E2F 단백질들의 발현을 억제하였다. 본 연구의 결과에서 gomisin N에 의한 U937 세포의 증식억제는 세포주기 조절인자들의 발현 변화를 통한 G1 arrest 유발에 의한 것임을 알 수 있었으며, gomisin N은 암예방 및 항암활성 후보불질로서의 개발 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제34권3호
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• pp.261-276
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• 2009

Sreptomyces라는 세균에서 추출한 lactacystin은 선택적인 proteasome 억제제로서 많은 연구에서 사용되어져 왔다. Proteasome 억제제는 최근의 많은 연구를 통해서 암세포증식의 억제에 대한 효과가 증명되었으며, 특히 다른 항암제와 병용처리 시, 상호작용에 의한 상승효과가 있다고 알려져 있다. 현재 proteasome 억제제는 새로운 강력한 항암제로서 분류되어 있다. 본 연구는 사람혀편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 lactacystin의 세포독성과 성장억제 효과, 그리고 세포자멸사의 유도에 대한 분자생물학적 기전을 밝히기 위해 실험을 시행하였다. SCC25 세포, 사람정상각화세포 (HaCaT cells) 그리고 사람치은섬유모세포(HGF-1 cells)의 생존율 측정은 MTT법을 시행하였고, SCC25 세포의 성장억제를 확인하기 위해서는 clonogenic assay를 사용하였다. lactcystin이 SCC25 세포에서 세포자멸사가 유도되는지를 확인하기 위해서 hoechst 염색법, hemacolor 염색법 그리고 TUNEL법을 시행하였다. 그리고 SCC25 세포에 lactacystin을 적용한 후, Western blot 분석, 세포면역화학염색, 공초점레이저주사현미경 검경, FACScan flow cytometry, 사립체막 전위변화, proteasome 활성도 측정 등을 시행하였다. Lactacystin으로 처리된 SCC25 세포는 시간 및 용량 의존적인 세포생존율의 감소, 용량의존적인 세포성장억제 그리고 세포자멸사에 의한 세포죽음을 보였다. 흥미롭게도 lactacytin은 정상세포인 HaCat 세포와 HGF-1 세포에서는 세포독성을 전혀 보이지 않았다. 그리고 lactacystin이 적용된 SCC25세포에서 핵 응축, DNA의 조각남, 사립체막전위와 proteasome 활성도의 감소, DNA 양의 감소, cytochrome c의 사립체에서의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40 (CAD)의 핵으로의 이동, Bax의 증가, caspase-7, caspase-3, PARP, lamin A/C 그리고 DFF45 (ICAD)의 활성화 혹은 파괴와 같은 아주 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. Flow cytometry 분석에서는 CDK 억제제인 $p21^{WAF1/CIP1}$와 $p27^{KIP1}$의 발현 증가와 관계있는 것으로 추정되어 지는 G1 세포주기 정지를 보였다. 이러한 결과는 lactacytin이 SCC25 세포에서 G1 세포주기정지와 proteasome, 사립체 및 caspase 경로의 연속반응을 통한 세포자멸사를 유도함을 명확하게 증명하고 있다. 이와 같은 세포주기 정지와 세포자멸사 유도능은 lactacytin이 사람혀편평상피세포암종의 새로운 치료전략으로서의 가능성을 제공한다고 생각한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권12호
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• pp.3571-3575
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• 2014

Proteasome, a multicatalytic protease complex, has been validated as a promising therapeutic target in oncology. Carfilzomib (Kyprolis$^{(R)}$), a tetrapeptide epoxyketone, irreversibly inhibits the chymotrypsin-like (CT-L) activity of the proteasome and has been recently approved for multiple myeloma treatment by FDA. A chemistry effort was initiated to discover the compounds that are reversibly inhibit the proteasome by replacing the epoxyketone moiety of carfilzomib with a variety of ketones as reversible and covalent warheads at the C-terminus. The newly synthesized compounds exhibited significant inhibitory activity against CT-L activity of the human 20S proteasome. When the compounds were tested for cancer cell viability, 14-8 was found to be most potent in inhibiting Molt-4 acute lymphoblastic leukemia cell line with a $GI_{50}$ of $4.4{\mu}M$. Cytotoxic effects of 14-8 were further evaluated by cell cycle analysis and Western blotting, demonstrating activation of apoptotic pathways.

• 대한두경부종양학회지
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• 제37권2호
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• pp.11-17
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• 2021

Head and neck cancer is the 6^th most frequently diagnosed solid tumor in the world. Alcohol consumption, smoking, and HPV infection are associated with the incidence of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Although a multidisciplinary approach is a key strategy for the treatment of locally advanced HNSCC, systemic therapy is the mainstream of recurrent or metastatic HNSCC treatment. Stage IV HNSCC has a relatively poor prognosis with median overall survival of around one year. There have been many clinical trials to investigate the efficacy of target agents in the treatment of HNSCC. In the HPV-negative HNSCC, TP53 and CDKN2A are the most commonly mutated genes. In the HPV-positive HNSCC, the PI3K pathway is frequently altered. EGFR, PI3K, cell cycle pathway, MET, HRAS, and IL6/JAK/STAT pathway are explored targets in HNSCC. In this study, we review the target pathways and agents under research. We also introduce here umbrella trials of recurrent or metastatic HNSCC conducted by the Korea Cancer Study Group. The combination of target agents with immune checkpoint inhibitors or cytotoxic chemotherapies would be a future step in the precision medicine of HNSCC treatment.

• Oncology Letters
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• 제19권4호
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• pp.3027-3034
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• 2020

Induction of apoptosis in human cancer cells by Sasa quelpaertensis Nakai has been considered to be a potential therapeutic target for cancer treatment; however, the underlying mechanisms of action are not well understood. The present study investigated the role of nitric oxide (NO•) and inhibitors of apoptosis (IAPs) during apoptosis induced by Sasa quelpaertensis Nakai extracts (SQE) in p53-wild type (WT) and p53-null HCT116 colon carcinoma cells. Trypan blue exclusion and Annexin V/propidium iodide assays were used to test for antiproliferation, and apoptosis and cell cycle. Griess and reverse transcription-polymerase chain reaction and western blotting assays were carried out to assay NO• production, and to detect the mRNA and protein levels of Bcl-2, PARP and IAPs. A colorimetric assay was utilized to measure the time-dependent increase in caspase-3 activity. SQE inhibited cell growth and promoted apoptosis by the elevation of NO• in a dose- and time-dependent manner. In addition, both cell types underwent a reduction in mRNA and protein levels of IAPs (survivin, CIAP-1 and -2, and X-linked inhibitor of apoptosis) as well as anti-apoptotic Bcl-2, whereas an increase in protein expression of poly (ADP-ribose) polymerase 1 and caspase 3 activity was observed; however, an equivalent cytotoxic and apoptotic effect by SQE was observed in p53-WT and p53-null cells. Collectively, the results indicated that SQE-induced apoptosis was independent of p53 status and associated with modulation of endogenous NO• and IAP family gene expression.

• Molecules and Cells
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• 제42권6호
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• pp.448-459
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• 2019

The phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin (PI3K/AKT/mTOR) signaling pathway is a promising target for gastric cancer (GC) treatment; however the efficacy of PI3K/mTOR dual inhibitors in GC has not yet been maximized. Additionally, the effect of autophagy regulation by PI3K/mTOR dual inhibitors has not been clearly elucidated in GC treatment. We aimed to show that our newly developed PI3K/mTOR dual inhibitor, CMG002, when combined with an autophagy inhibitor, chloroquine (CQ), potently induces effective cancer cell death in Epstein-Barr virus (EBV)-associated gastric cancer (EBVaGC) cells, where both the PI3K/AKT/mTOR and autophagy pathways play important roles in disease pathogenesis. EBV- and mock-infected AGS and NUGC3 GC cell lines were treated with CMG002 +/- CQ. PI3K/AKT/mTOR signaling pathway mediators, cellular apoptosis and autophagy markers were confirmed by Western blot assay. Cell viability was assessed using the Cell Counting Kit-8 (CCK-8) assay. CMG002 effectively blocked the PI3K/AKT/mTOR pathway by markedly decreasing phosphorylation of AKT and its downstream mediator S6. CMG002 induced G0/G1 cell cycle arrest and enhanced apoptotic cell death in AGS and NUGC3 cells, particularly EBV-infected cells compared with mock-infected cells, as confirmed by flow cytometric analyses and TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling) assays. The combination of CMG002 plus CQ synergistically increased apoptotic cell death in EBV-infected GC cell lines when compared with CMG002 alone (P < 0.05). Our results suggest that the new PI3K/mTOR dual inhibitor, CMG002, when used in combination with the autophagy inhibitor, CQ, provides enhanced therapeutic efficacy against EBVaGC.