암세포의 유전적 불안정성은 부적절하게 활성화된 DNA수복경로와 관련되어 있다. 전이성 암은 높은 유전적 불안정성을 나타내는데, 이와 관련하여 본 연구에서는 전이성 암세포에서의 중요한 DNA수복 단백질의 하나인 DN의존성 단백질 키나아제(DNA-PK)의 발현 변화를 조사하였다. 여러 종류의 전이도가 다른 암세포들을 대상으로 한 실험에서 전이성 암세포들은 각각의 모세포에 비하여 DNA-PK 성분의 조절 소단위인 Ku70/80의 발현 및 Ku의 DNA 결합 활성이 증강되어 있었다. 또한 DNA-PK의 촉매 소단위인 DNA-PKcs의 발현 및 whole DNA-PK복합체의 kinase의 활성도 전이도가 큰 암세포에서 그 모세포보다 증강되어 있음을 알 수 있어, 전이성 암세포의 증강된 DNA수복능은 부적절한 DNA수복을 일으켜 암의 진행 및 전이를 촉진시키는 원인이 될 수 있음을 시사하였다. 한편 암세포의 표피성장인자수용체의 신호전달의 증강은 암의 침윤과 전이에 관련되어 있으며, DNA-PK의 기 기능에도 영향을 줄 수 있는 가능성이 보고 된 바 있는데, 본 연구에서는 표피성장인자수용체의 신호전달과 DNA-PK의 관련성을 명확히 밝히기 위하여 새로 개발된 EGFR tyrosine kinase inhibitor인 PKI166의 DNA-PK의 활성에 미치는 영향을 조사하였다. PKI166는 Ku70/80 및 DNA-PKcs의 발현을 억제하였고 이와 관련하여 전이성 및 항암제 다제내성 암세포에서 PKI166에 의하여 항암제에 대한 감수성을 증가시켜 항암제 내성을 나타내는 전이성 암세포 대한 치료법 연구에 DNA-PK가 분자적 표적이 될 수 있음을 밝혔다.
Mutator 기능을 가지는 플라스미드 pKM101과 이의 돌연변이체 pSL4를 DNA 수복능력이 다른 Esherichia coli B/r(phr, recA, uvrA, uvrB)균주들에 도입하여 돌연변이원인 UV와 MNNG에 대한 보호효과와 mutagenecity를 조사형ㅅ다. pKM101과 pLS4의 mutator 기능과 보호효과는 repair 기능에 따라 다르나 전반적으로 두 플라스미드의 UV와 MNNG에 대한 저향성과 돌연변이율을 증가시켰고 pLS4는 pKM101보다 그효과가 높았다. 이러한 pLS4와 pKM101의 기능적 차이는 이들 플라스미드의 mutator 유전자상에 일어난 변이에 의한 것이라고 생각되었다.
Nissar, Saniya;Sameer, Aga Syed;Rasool, Roohi;Chowdri, Nissar A;Rashid, Fouzia
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제16권15호
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pp.6385-6390
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2015
Background: Genetic polymorphisms in DNA repair genes may influence individual variation in DNA repair capacity, which may be associated with risk of developing cancer. For colorectal cancer the importance of mutations in mismatch repair genes has been extensively documented. Materials and Methods: In this study we focused on the Arg194Trp polymorphism of the DNA repair gene XRCC1, involved in base excision repair (BER) and its role in colorectal cancer in Kashmiri population. A case-control study was conducted including 100 cases of colorectal cancer, and 100 hospital-based age- and sex-matched healthy controls to examine the role of XRCC1 genetic polymorphisms in the context of colorectal cancer risk for the Kashmiri population. Results: Genotype analysis of XRCC1 Arg194Trp was conducted with a restriction fragment length polymorphism (RFLP) method. The overall association between the XRCC1 polymorphism and the CRC cases was found to be significant (p < 0.05) with both the heterozygous genotype (Arg/Trp) as well as homozygous variant genotype (Trp/Trp) being moderately associated with the elevated risk for CRC [OR=2.01 (95% CI=1.03-3.94) and OR=5.2(95% CI=1.42-19.5)] respectively. Conclusions: Our results suggest an increased risk for CRC in individuals with XRCC1 Arg194Trp polymorphism suggesting BER repair pathway modulates the risk of developing colorectal cancer in the Kashmiri population.
Objective: To investigate the correlation between ERCC1 expression levels in tumor tissue and peripheral blood lymphocytes (PBL) from patients with gastric cancer and assess the relationship between PBL DNA repair rate (DRR) and the efficacy of platinum chemotherapy. Methods: A total of 53 patients with gastric cancer receiving surgery and 20 controls were studied. ERCC1 protein expression in tumour tissue and PBL were determined by immunohistochemical staining. The PBL DRRs of 47 advanced patients and 20 controls were estimated by comet assay. Results: The positive expression rates of ERCC1 were 67. 9%, 56. 6% and 10.0% in tumour tissues, PBLs of gastric cancer patients, and PBLs of the control group. PBL ERCC1 expression correlated with that in tissue (${\chi}^2$=15. 463, p=0.000). Pearson contingency coefficient=0.475). DRRs of cancer patients by tail length (TL) (Z=4. 662, p=0.000) and tail moment (TM) (Z=3. 827, p=0.000) were significantly lower than that of control group. When TL was applied as an indicator, the correlation between DRR and chemotherapy efficacy was significant (Spearman rank correlation r=0.327, p=0.032). Patients with low levels of DRR in PBL presented better short-term efficacy of chemotherapy than those with high levels of DRR. Conclusions: The ERCC1 expression in PBLs may indirectly reflect ERCC1 expression in gastric cancer tissues. Compared with non-cancer populations, patients with gastric cancer may have lower DNA repair capacity. DRR in PBL may predict the short-term efficacy of platinum-based chemotherapy for patients with advanced gastric cancer.
The significance of cell ploidy and repair ability for the radioprotective efficiency of cysteamine was studied in DNA repair - proficient and repair - deficient yeast cells irradiated $^{60}C0\;\gamma-rays.$ Results have been obtained for the cell survival of two groups of yeasts-diplont and haplont cells, both in haploid and diploid states. For diploid Saccharomyces cerevisiae yeast cells, the correlation between the radio-protective action of cysteamine and the cell repair capacity was demonstrated. Such a correlation was not clearly expressed for haploid yeast cells. In addition, evidence was obtained indicating that the degree of the radioprotective action was independent of the number of chromosome sets in haplont yeast Pichia guilliermondii cells and in some radiosensitive mutants defective in the diploid-specific recovery. It is concluded on this basis that the radioprotective action may involve the cellular recovery process, which may be mediated by a recombination-like mechanism, for which the diploid state is required. The results obtained clearly show that the radioprotective effect was dependent on DNA repair status and indicate that the mechanism of the radioprotective action may be realized on the level of primary radiation damage production as well as on the level of postradiation recovery from potentially lethal radiation damage.
Carnosine was recently reported to protect against the DNA damage induced by oxidative stress. In this study, we investigated the protective effect of eel Anguilla japonica carnosine extracts prepared using different methods (heat treatment extracts, HTEs; ion exchange chromatography, IEC; ultrafiltration permeation, UFP) on leukocyte DNA damage using the comet assay. Human leukocytes were incubated with extracts of eel carnosine at concentrations (of 10, 50, $100{\mu}g/mL$), and then subjected to an oxidative stimulus [$200{\mu}M$ hydrogen peroxide ($H_2O_2$)]. Pretreatment of the cells for 30 min with carnosine significantly reduced the genotoxicity of $H_2O_2$ measured as DNA strand breaks. The protective effects of the three types of extract (HTE, IEC, and UFP) increased with concentration. At the highest concentration (100 g/mL). there were no statistical differences in oxidative damage between each extract treatment and PBS-treated negative controls. When leukocytes were incubated with carnosine for 30 min after exposure to $H_2O_2$. the protective ability of each extract changed. Therefore, eel carnosine inhibits the $H_2O_2$ induced damage to cellular DNA in human leukocytes, supporting the protective effect of this compound against oxidative damage.
Background and Objectives : Thyroid carcinoma is the sixth commonest cancer in Korea and the papillary carcinoma is the most common type(88%) of the malignant thyroid tumors. Bulky DNA adducts formed by the carcinogens are repaired by DNA repair process, but failure to repair this DNA damage can cause mutations in oncogenes and tumor suppressor genes resulting in tumor formation. The xeroderma pigmentosum group C(XPC) gene is essential for this repair procedure and the XPC-PolyAT(PAT) polymorphisms may alter DNA repair capacity(DRC) and genetic susceptibility to cancer. Subjects and Methods : In a case-control study of 113 Korean patients with pathologically diagnosed thyroid papillary carcinoma and 65 control subjects, we investigated the association between the three XPC-PAT gene polymorphisms and thyroid papillary cancer susceptibility. Results : The frequency of the variant XPC-PAT allele was lower in the cases(0.349) than in the controls (0.423), but the difference was not significant(p=0.140). Using logistic regression adjusting for age and sex, risk for thyroid papillary cancer was not increased in the XPC-PAT-/+ and XPC-PAT+/+ compared to XPCPAT-/-(adjusted overall odds ratio[95% confidence intervals;95%CI]=0.52[0.26-1.03] and 0.62 [0.22-1.75], respectively; trend test, p=0.167). Conclusion : There are no relationship between the XPC-PAT polymorphism and the risk of thyroid papillary carcinoma in Korean population. Based on our results, XPC-PAT polymorphism do not modulate genetic susceptibility to thyroid papillary cancer.
울금은 간질환, 기관지염, 폐질환 및 심장질환에 효과적인 식물로 알려져 있으며, 항산화 및 세포보호에도 작용하는 것으로 알려져 있다. 이러한 울금을 아세톤, 에탄올, 메탄올 등으로 추출하여 울금에 함유된 총 폴리페놀 함량(TPC) 및 DPPH 라디칼 소거능, SOD 유사활성 등의 항산화력 그리고 comet assay를 이용한 DNA 손상억제 효능 및 회복능을 분석하고자 하였다. 그 결과 TPC는 울금의 메탄올 추출물($11.17{\pm}0.00g\;GAE/100g$), 아세톤 추출물($1.45{\pm}0.00g\;GAE/100g$), 에탄올 추출물($1.17{\pm}0.02g\;GAE/100g$)의 순으로 나타나 메탄올 추출물에 가장 많은 폴리페놀이 함유된 것으로 나타났다. 항산화력을 분석한 DPPH 라디칼 소거능 및 SOD 유사활성 분석 결과 역시 메탄올 추출물이 가장 강력한 활성을 보였으며, 그다음으로 에탄올, 아세톤 추출물의 순으로 나타났다. Comet assay를 이용한 DNA 손상 억제력을 분석한 결과 모든 추출물 처리구가 추출물을 처리하지 않은 positive control(PC)에 비해 유의적인 DNA 손상 억제력을 보였으며, $ED_{50}$값 분석 결과 메탄올 추출물이 $86.7{\mu}g/mL$, 아세톤 추출물이 $110.0{\mu}g/mL$, 에탄올 추출물이 $115.8{\mu}g/mL$의 순으로 나타나 메탄올 추출물의 활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 울금 추출물 처리 4, 8, 12시간 후의 DNA 손상 회복력을 분석한 결과, negative control(NC)의 경우 시간 경과에 따른 회복 능력 변화가 크지 않았으나 추출물 처리구에서는 1시간 후 증가한 DNA 손상이 시간 의존적으로 회복되는 것을 확인하였으며, 특히 12시간 후의 회복 수준은 NC와 동일한 수준임을 확인할 수 있었다. 추출물을 처리하지 않은 NC에 대한 추출물 처리구의 DNA repair half time을 분석한 결과, PC가 9.5시간으로 가장 오랜 시간이 걸린 데 반해 메탄올 추출물이 6.6시간, 아세톤 추출물이 7.1시간, 에탄올 추출물이 7.6시간으로 메탄올 추출물이 DNA 손상 회복에 가장 짧은 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구를 통해 아세톤, 에탄올, 메탄올 등의 용매를 이용한 울금 추출물의 항산화 활성, DNA 손상 억제 및 회복활성을 확인하였다. 추출용매에 따른 활성비교에서는 메탄올 추출물에서 가장 높은 활성이 나타났으므로 메탄올이 울금의 폴리페놀을 비롯한 항산화물 추출에 가장 효율적인 용매라는 것을 알 수 있었다. 그러나 본 연구에서는 항산화력을 가진 대표물질인 폴리페놀 성분만을 분석하여 폴리페놀 중 어떤 성분이 항산화력에 영향을 보인 것인지 알 수 없으므로, 차후 연구에서는 용매별 항산화물 성분 분석을 통해 항산화력 및 항유전독성 효과에 기인하는 물질이 무엇인지 근거가 뒷받침되어야 할 것으로 판단된다.
특정 발암원의 조직특이성 암유발기전을 연구하기 위하여 DMBA의 구강투여 또는 NMU의 동맥주입에 의하여 유암이 유도되는 실험모델을 대상으로 선택하였다. 본 실험에서는 화학적 발암원의 유암유발기전에 미치는 숙주인 흰쥐의 연령효과를 아울러 비교분석하였으며, 특히 발암원의 조직내 활성화, 불활화 및 해독 그리고 DNA 손상과 수성등의 변화를 구명하였다. 유암의 발생율은 1년생 흰쥐보다 생후 50일 흰쥐에서 현저하게 높았다. 특정조직의 선택적 발암기전을 설명하는 기전의 일환으로 조직 DNA의 특정 발암원에 의한 공유결합성 지표(covalent binding index, CBI)를 발암원의 활성화 기전 지표로는 cytochrome P450의 함량을 반면 불확화의 지표로는 glutathione S-transferase와 peroxide의 활성을 비교하였다. 조직의 CBI는 생후 50일군의 유선조직이 DMBA나 NMU에 대하여 간조직보다 유의하게 높았으며 시험관내 CBI 실험에서는 생후 50일군 유선조직의 microsome 분획의 발암원 활성화능이 보다 높음을 관찰하였다. 또한 T.C.D.D. 의존성 cytochrome P450 함량도 생후 50일군에서 가장 높았다. 그러나 불활화 효소들은 연령 변화에 따라 유의한 변화를 보여주지 않았다. 상기의 결과들은 DMBA나 NMU와 같은 발암물질이 특정조직, 특히 유선조직에 생후 50일군에서 유암을 선택적으로 유발하는 기전은 표적 조직의 높은 발암원 활성화능, 낮은 불활화등 그리고 효율이 낮은 DNA 수선능이 연계적으로 작동함으로써 이루어지고 있음을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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