• 동의생리병리학회지
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• 제35권5호
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• pp.177-184
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• 2021

The root bark of Morus alba L. (MA) used in traditional oriental medicine for the treatment of pulmonary diseases exerts various pharmacological activities including anticancer effects. In the current study, we investigated the effects of MA on the migration and invasion of colorectal carcinoma cells. Results from a transwell assay showed that the methylene chloride extract of MA (MEMA) suppressed the migration and invasion of HCT116 human colorectal carcinoma cells in a concentration-dependent manner. MEMA reduced both mRNA and protein levels of matrix metalloproteinase (MMP)-9, but did not suppress the expression of MMP-2 in HCT116 cells. As a molecular mechanism, MEMA inhibited the phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs), including ERK, JNK and p38, in a dose-dependent manner. In addition, MEMA dephosphorylated both Src and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) in HCT116 cells. Taken together, we demonstrate that MEMA suppressed the migration and invasion capacity of HCT116 human colorectal cancer cells by downregulation of MMP-9 and inactivation of both MAPKs and Src/STAT3 signaling pathway.

• 대한의생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.98-104
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• 2013

Radiation is one of the major therapy for the removal of cancer cells. The results of the radiation therapy depend on the radio-resistance of cancer cells. For the effective treatment in these radio-resistant cancers, the use of chemicals that act on cancer cells is known to enhance the cytotoxic effects of radiation therapy. In this study, I investigated the effect of potassium cyanate (KCN) on the irradiated-colorectal cancer cell line, HCT 116 cells. KCN induces the carbamylation of proteins and can change the biological activity of various human cells. To understand the effect of KCN on the radiosensitivity of HCT 116 cells, I examined alteration of the cell cycle, generation of reactive oxygen species (ROS), cell viability, apoptosis and intracellular signaling proteins in the irradiated cells with/without KCN treatment. Combination treatment caused significant increase in sub $G_0/G_1$ and ROS generation in HCT 116 cells. KCN inhibited the proliferation and cell viability in irradiated HCT 116 cells. KCN-induced apoptosis of irradiated cells was processed via the activation of caspase 3 and caspase 9. Apoptosis-associated signal proteins, including Bax and Bcl-2 were regulated by irradiation with KCN treatment. Taken together, these results may indicate that KCN enhances the radiosensitivity of radio-resistant cell and then has a synergistic effect on radiation therapy in colorectal cancer.

• Animal cells and systems
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• 제15권1호
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• pp.9-17
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• 2011

Colorectal cancer is the third leading cause of cancer-related death in Western countries. Chemotherapeutic agents with different mechanisms of action have shown an increase in cure rates. In the present study, we investigated the effect of a combination of low concentration of paclitaxel (taxol, 5 nM) and topoisomerase 1 inhibitor camptothecin (CPT) on HCT116 colon cancer cells. Although the viability of cells treated with taxol alone was similar to that of control cells, sequential treatment with taxol and CPT exhibited high cytotoxicity. However, the opposite sequence of treatment did not exert cytotoxic effects on HCT116 cells. This enhanced cytotoxicity of the sequential combination therapy was the result of mitotic arrest, which increased the level of $p21^{Cip1/WAF1}$ through the p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway. Knockdown by $p21^{Cip1/WAF1}$ siRNA or treatment with a p38 inhibitor reduced the viability of cells sequentially exposed to taxol and CPT. Taken together, a low taxol concentration in combination with CPT induced mitotic arrest in HCT116 cells, leading to synergistic cell death through enhanced expression of $p21^{Cip1/WAF1}$ and p38 MAPK pathway. Therefore, taxol could playa role as a sensitizer of CPT in colon cancer cells.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4651-4657
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• 2014

The development of chemopreventive approaches using a concoction of phytochemicals is potentially viable for combating many types of cancer including colon carcinogenesis. This study evaluated the anti-proliferative effects of ginger and Gelam honey and its efficacy in enhancing the anti-cancer effects of 5-FU (5-fluorouracil) against a colorectal cancer cell line, HCT 116. Cell viability was measured via MTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulphenyl)-2H-tetrazolium) assay showing ginger inhibiting the growth of HCT 116 cells more potently ($IC_{50}$ of 3mg/mL) in comparison to Gelam honey ($IC_{50}$ of 75mg/mL). Combined treatment of the two compounds (3mg/mL ginger+75mg/mL Gelam honey) synergistically lowered the $IC_{50}$ of Gelam honey to 22mg/mL. Combination with 35 mg/mL Gelam honey markedly enhanced 5-FU inhibiting effects on the growth of HCT 116 cells. Subsequent analysis on the induction of cellular apoptosis suggested that individual treatment of ginger and Gelam honey produced higher apoptosis than 5-FU alone. In addition, treatment with the combination of two natural compounds increased the apoptotic rate of HCT 116 cells dose-dependently while treatment of either ginger or Gelam honey combined with 5-FU only showed modest changes. Combination index analysis showed the combination effect of both natural compounds to be synergistic in their inhibitory action against HCT 116 colon cancer cells (CI 0.96 < 1). In conclusion, combined treatment of Gelam honey and ginger extract could potentially enhance the chemotherapeutic effect of 5-FU against colorectal cancer.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권2호
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• pp.617-622
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• 2014

Voacanga globosa (Blanco), a plant endemic to the Philippines, is traditionally used especially by indigenous people of Bataan in the treatment of ulcers, wounds and tumorous growths. This study aimed to provide scientific evidence to therapeutic properties by determining cytotoxic and pro-apoptotic activity of HPLC fractions from leaves on HCT116 human colon carcinoma and A549 human lung carcinoma cell lines. Ethanolic extraction was performed on V globosa leaves followed by hexane and ethyl acetate partitioning. Silica gel column chromatography and high performance liquid chromatography (HPLC) produced MP1, MP2 and MP3 fractions. Cytotoxic activity of the fractions was determined through MTT assay against the cancer cell lines HCT116 and A549 and the non-cancer AA8 Chinese hamster ovarian cell line. Pro-apoptotic activities of the most active fractions were further assessed through DAPI staining, TUNEL assay and JC-1 mitochondrial membrane potential assay with HCT116 cells. While the MPI fraction exerted no significant activity against all cell lines tested, MP2 and MP3 fractions demonstrated high toxicity against HCT116 and A549 cells. The MP3 fraction induced formation of apoptotic bodies, condensed DNA and other morphological changes consistent with apoptosis of HCT116 cells and TUNEL assay showed significant increase in DNA fragmentation over time. In these cells, the MP3 fraction also induced mitochondrial membrane destabilization, which is generally associated with the beginning of apoptosis. Phytochemical analysis demonstrated the presence only of saponins and terpenoids in the MP3 fraction. The results indicate that the MP3 fraction exerts cytotoxic activity on HCT116 cells via induction of apoptosis triggered by loss of mitochondrial membrane potential crucial for cell survival.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.89-95
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• 2011

식품에서 추출한 파이토케미컬은 여러 암종에서 암세포의 증식억제와 apoptosis를 유도한다. 최근에 이러한 파이토케미컬의 세포 내 신호전달 기작에 관한 관심이 높아지고 있으며, 본 연구에서는 파이토케미컬의 일종인 커큐민과 EGCG를 HCT116 대장암세포에 처리함으로써 암세포의 증식억제와 apoptosis 유도 효과를 알아보고, 암세포의 증식에 관여하는 Akt의 활성과 종양 억제유전자인 p53의 신호경로를 규명하고자 하였다. 그 결과, 커큐민과 EGCG를 처리했을 때 HCT116 세포의 증식이 억제되었고, 암세포에서 apoptosis 효과가 나타남을 확인하였다. 동일한 조건에서 Western blotting을 실시했을 때 Akt의 활성은 감소하였으며 p53의 발현은 증가하였다. 또한 Akt의 저해제인 LY294002를 처리했을 때 암세포의 증식이 더욱 강하게 억제되었으며, p53의 발현은 더욱 강하게 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 HCT116 세포에서 커큐민과 EGCG 처리에 의한 암세포의 증식 억제 및 apoptosis는 p53의 발현이 증가함에 따라 유도되며, 이러한 p53의 발현 증가는 Akt 신호경로를 저해함으로써 일어난다는 것을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.649-659
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• 2011

연구에서는 콩다닥냉이 추출물의 항암활성을 조사하기 위하여 잎 및 뿌리의 열수 추출물(WELVL 및 WELVR)이 HCT116 대장암세포의 증식 억제와 연관된 apoptosis 유도 기전에 관한 연구를 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 HCT116 세포에 WELVL 및 WELVR을 처리하였을 경우에 유발되는 증식 억제 및 형태 변화는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 증식억제 및 apoptosis 유도 효과는 WELVL에 비하여 WELVR에서 높게 나타났다. 특히 WELVR에 의한 apoptosis 유발에는 FasL의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 Bcl-2 family의 발현 변화를 통한 mitochondria의 기능 이상과 이로 인한 caspase-9 및 -3의 활성화, 그리고 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 또한 IAP family의 발현 감소로 인한 caspase의 활성 증가도 어느 정도 관여하는 것으로 생각되어진다. 따라서 WELVR 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 extrinsic pathway 및 intrinsic pathway를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되는 것으로 생각되며, 이러한 결과들은 인체 암세포에서 콩다닥냉이의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 콩다닥냉이 추출물을 포함한 그와 유사한 항암제 후보물질들의 연구 기초자료로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.615-620
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• 2018

EGCG는 녹차의 카테킨 중의 하나로서 항산화, 항염증 그리고 항암 활성 등 다양한 생리활성을 가지고 있는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 EGCG를 처리한 HCT116 세포와 p53-null HCT116 세포에서 oligo DNA microarray 실험을 통하여 유전자 발현 변화를 분석하였다. Microarray 실험에서 EGCG를 처리한 HCT116 세포주에서 증가된 유전자 4개(ATF3, CDKN1A, DDIT3, NAG-1)를 선별하여, p53-null HCT116에서의 데이터와 비교하였다. NAG-1을 제외한 3개의 유전자는 p53의 상태와 관계없이 발현이 증가하였고, p53-null HCT116 세포주에서는 EGCG에 의해 NAG-1의 발현이 증가되지 않았다. EGCG의 처리에 의해 ATF3와 NAG-1의 유전자와 단백질의 발현을 확인한 경우 동일한 결과를 보여주었다. 또한, 파이토케미칼 genistein과 resveratrol을 처리한 후 ATF3와 NAG-1의 발현을 연구한 결과 genistein은 p53의 상태와 관계없이 ATF3 발현에 영향을 주지 못하는 반면, NAG-1 단백질은 p53 존재 하에서만 발현이 증가되었다. 이에 반해 resveratrol은 p53의 상태와는 관계없이 ATF3와 NAG-1 단백질의 발현을 증가시켰다. 따라서, 항암 활성을 가진 3 종류의 파이토케미칼이 각각 다른 기전으로 항암 유전자를 발현시키는 것으로 생각된다. 종합적으로 본 연구결과는 파이토케미칼 EGCG, genistein, resveratrol에 의해 매개되는 항암 활성의 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권5호
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• pp.641-647
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• 2011

본 연구에서는 녹차의 주요 생리활성 성분인 PPE와 일반 의약품 성분 AAP, Asp 및 Ibu와의 혼용 시 일어날 수 있는 상호 작용에 의한 세포독성 변화를 장관계 정상세포와 암세포 모델에서 비교하였다. PPE는 정상 장관계 세포 INT 407 및 대장암 세포 HCT 116에 농도의존적인 독성을 나타내었고, $IC_{50}$ 수치는 각각 29.9과 57.4 ${\mu}g/mL$로써 암세포에 더욱 강력한 독성을 보였다. PPE와 200 ${\mu}M$ 이하의 저농도 약물을 HCT 116 세포에 24, 48시간 복합 투여한 결과 전체적으로 현저한 독성의 변화현상은 발생하지 않았다. HCT 116 세포에서 항산화효소 SOD 존재 시에 PPE 독성의 유의적인 감소가 관찰되었으나, 이 조건에서도 약물에 의한 유의적인 변화는 나타나지 않았다. PPE로부터 생성되는 $H_2O_2$의 양은 5 mM 이상의 Asp 또는 Ibu에 의하여 감소하였고, AAP에는 영향을 받지 않았다. INT 407 세포와 HCT 116 세포에서 mM 이상의 고농도 약물과 PPE를 복합 처리하여 세포독성변화를 본 결과 현저한 독성의 변화가 관찰되지 않았으나, INT 407 세포에서 PPE 존재 시 AAP의 독성이 다소 증가하였다. 한편 PPE와 약물을 각각 순서를 달리하여 전후로 처리하였을 때 HCT 116 세포에서의 독성이 단독처리 시 각각의 합보다 20% 이내에서 증가하였다. PPE와 빈번히 복용되는 일반 의약품 AAP, Asp 및 Ibu를 여러 조합에 의해 장관계 세포에 처리하였을 때 이들의 상호작용에 의해 일부 독성의 강화현상이 나타났으나 전체적으로 두드러진 독성발현 빛 활성변화는 발견되지 않았다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.903-909
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• 2014

본 연구에서는 제주도 한라산에 광범위하게 자생하는 제주조릿대의 항암 제제로써의 이용 가능성을 평가하기 위하여 6개 암세포(A549, MCF-7, HepG-2, Hela, HCT116, A375)를 대상으로 세포주기 교란 작용 및 자연사멸 효과를 탐색하였다. MTT 분석 결과 제주조릿대가 다양한 암세포의 증식을 효과적으로 저해하였으며, sub-G1기의 증가와 DNA 분절로 인한 자연사멸 증가에 산화질소가 연관성이 있었다. 이와 별개로 제주조릿대는 세포주기의 장애를 야기하여 암세포의 생장을 억제하는 것으로 나타나 상기의 결과들로 예측하여 볼 때 제주조릿대를 항암 활성을 지닌 소재로 활용 가능할 것이며, 향후 정확한 자연사멸기전 규명을 위한 연구가 진행되어야 할 것이다.