• Natural Product Sciences
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• 제18권4호
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• pp.211-214
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• 2012

Since 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase (15-PGDH) is the key metabolic enzyme of prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), inhibition of 15-PGDH is supposed to facilitate various physiological functions by increasing $PGE_2$. Methanol extract of Artemisia argyi (AAME) inhibited 15-PGDH ($IC_{50}$: $13.13{\mu}g/mL$) with relatively low cytotoxicity ($IC_{50}$: $415.00{\mu}g/mL$) and elevated extracellular $PGE_2$ levels in HaCaT cells. Real-time PCR analysis showed that AAME decreased significantly mRNA expression of PG transporter (PGT) in HaCaT cells. These results indicate that AAME could be applicable to functional materials as a 15-PGDH inhibitor and PGT expression inhibitor for the upregulation of extracellular $PGE_2$ level.

• 통합자연과학논문집
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• 제5권3호
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• pp.190-194
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• 2012

Human P-gp is one of the protein responsible for the multidrug resistance (MDR) develpment. MDR is a major cause of the cancer chemotherapy. In this paper, we performed homology modeling, docking study of papayriferic acid into the P-gp nucleotide binding domain (NBD2). For human P-gp, X-ray crystal structure is not known yet. We developed homology model for human NBD2 using HlyB ABC transporter structure (PDB code: 1XEF, resolution 2.5 ${\AA}$). Docking study was performed using Autodock. Docking result was analyzed, which shows that ligand docks into steroid binding site and interacts through hydrophobic and hydrophilic interactions.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제24권3호
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• pp.233-240
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• 2020

Autophagy regulators are often effective as potential cancer therapeutic agents. Here, we investigated paclitaxel sensitivity in cells with knockout (KO) of ATG5 gene. The ATG5 KO in multidrug resistant v-Ha-ras-transformed NIH 3T3 cells (Ras-NIH 3T3/Mdr) was generated using the CRISPR/Cas9 technology. The qPCR and LC3 immunoblot confirmed knockout of the gene and protein of ATG5, respectively. The ATG5 KO restored the sensitivity of Ras-NIH 3T3/Mdr cells to paclitaxel. Interestingly, ATG5 overexpression restored autophagy function in ATG5 KO cells, but failed to rescue paclitaxel resistance. These results raise the possibility that low level of resistance to paclitaxel in ATG5 KO cells may be related to other roles of ATG5 independent of its function in autophagy. The ATG5 KO significantly induced a G₂/M arrest in cell cycle progression. Additionally, ATG5 KO caused necrosis of a high proportion of cells after paclitaxel treatment. These data suggest that the difference in sensitivity to paclitaxel between ATG5 KO and their parental MDR cells may result from the disparity in the proportions of necrotic cells in both populations. Thus, our results demonstrate that the ATG5 KO in paclitaxel resistant cells leads to a marked G₂/M arrest and sensitizes cells to paclitaxel-induced necrosis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제82권2호
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• pp.143-150
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• 2019

Background: The purpose of this study was to analyze the relationship between the gene mutation patterns by the GenoType MTBDRplus (MTBDRplus) assay and the phenotypic drug susceptibility test (pDST) results of isoniazid (INH) and prothionamide (Pto). Methods: A total of 206 patients whose MTBDRplus assay results revealed katG or inhA mutations were enrolled in the study. The pDST results were compared to mutation patterns on the MTBDRplus assay. Results: The katG and inhA mutations were identified in 68.0% and 35.0% of patients, respectively. Among the 134 isolated katG mutations, three (2.2%), 127 (94.8%) and 11 (8.2%) were phenotypically resistant to low-level INH, high-level INH, and Pto, respectively. Among the 66 isolated inhA mutations, 34 (51.5%), 18 (27.3%) and 21 (31.8%) were phenotypically resistant to low-level INH, high-level INH, and Pto, respectively. Of the 34 phenotypic Pto resistant isolates, 21 (61.8%), 11 (32.4%), and two (5.9%) had inhA, katG, and both gene mutations. Conclusion: It is noted that Pto may still be selected as one of the appropriate multidrug-resistant tuberculosis regimen, although inhA mutation is detected by the MTBDRplus assay until pDST confirms a Pto resistance. The reporting of detailed mutation patterns of the MTBDRplus assay may be important for clinical practice, rather than simply presenting resistance or susceptibility test results.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.778-785
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• 2018

오토파지(Autophagy, 자가포식)는 복합적인 신호과정으로, 암세포의 증식 억제 및 항암제에 대한 내성 획득의 상반적인 조절에도 관여한다. 오토파지의 암 억제 효과는 아팝토시스(apoptosis)와 상호협력으로 오토파지성세포 사멸의 유도에 기인된다. 본 연구에서는 NSAID 계열의 다기능 약물인 celecoxib (CCB)이 아팝토시스 및 오토파지의 복합적인 유도로, 항암제 다제내성(multidrug resistant, MDR) 암세포의 Hsp90 molecular chaperone inhibitor인 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG)에 대한 감수성을 증가시키는 활성이 있음을 밝혔다. 17-AAG 처리에 의한 항암제 다제내성 암세포의 변이형p53 분해 및 caspase-3 활성은 CCB 처리로 촉진되었다. MCF7-MDR세포에서 Z-DEVD-FMK 처리에 의한 caspase-3-매개의 아팝토시스 경로 차단은 CCB 유도의 세포 사멸을 완전히 차단시키지 못함을 알 수 있었으며, 또한 17-AAG과 CCB 병합 처리에 의한 오토파지 활성화는 Z-DEVD-FMK에 의해 방해되지 않는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 토대로, CCB의 오토파지 유도 활성은 항암제 다제내성 암의 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성 증가를 위한 약물 개발에, CCB가 효과적인 병용 약물로서 제안 될 수 있다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권2호
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• pp.180-189
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• 2004

다약제내성이 발현된 암세포에서 세포내의 항암제를 세포외로 배출시키는 기전을 체내에서 비침습적인 방법으로 영상화 할 수 있는 SPECT와 PET는 악성종양의 진단과 평가에 중요한 역할을 할 것으로 판단되나, 아직까지도 Pgp와 MRP의 운반능을 적절하게 평가하는 핵의학적 영상방법을 정립하는데는 극복해야할 문제점들이 많다. 지금까지의 MDR영상에 관한 연구들은 대부분이 $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품을 이용한 연구였으나, PET의 임상 응용이 증가함에 따라 보다 특이적이고 쉽게 응용될 수 있는 PET용 방사성 추적자의 개발도 이루어져야 할 것이다. $^{99m}Tc$-MIBI의 암 세포내 일방향(unidirectional) 섭취는 음성인 세포막 전하와 세포내 소립체 기질 전하에 의하여 결정되므로, MIBI의 섭취는 다른 지용성 양전하를 띤 막전위 추적자들과 유사하게 작용한다. $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품은 암조직의 혈류 증가나 소립체 용적이나 활성도가 증가하면 섭취가 증가할 수 있어 보다 특이적인 MDR추적제의 개발이 필요한 것이다. 최근 Lorke 등은 약제감수성 및 내성 인체대장암세포인 $HT-29^{par}$ 세포와 $HT-29^{mdrl}$ 세포를 이용한 연구에서, 두세포 모두에서 $^{18}F$-FDG의 섭취가 있었고, MDR이 발현된 세포와 종양에서 $^{18}F$-FDG 섭취가 훨씬 낮았고, MIBI는 MDR이 없는 모세포에서도 매우 낮았음을 보고한 바 있다. 이 세포는 전자현미경검사에서 사립체가 풍부하지 않은 세포였다. 그러므로 이러한 결과로 보아 $^{99m}Tc$-MIBI 영상에서 종양이 보이지 않거나 섭취가 미약하다고 해도 MDR이 발현되었다고 단정할 수는 없게 된다. 즉 MDR의 발현유무를 정확하게 감별할 수 있기 위하여는 저항이 없는 세포에 MIBI가 충분하게 섭취되어야 한다는 것이 필수적인 요건이며, 종양세포 종류에 따라서는 FDG가 MDR의 marker가 될 수 있다는 것이다. Pgp 수송체는 ATP의존성 약제배출 펌프이므로 MDR세포는 에너지가 많이 필요하여, MDR 세포는 당분해율(rate of glycolysis)이 증가되어 있고 HT-29 mdrl 종양세포에서는 포도당 이동과정의 변화로 FDG 섭취가 감소되었다. 또한 Pgp가 점차 증가됨과 함께 plasma membrane transporter인 GLUT-1 level이 감소된다. 이러한 결과는 다약제내성의 영상화가 지금까지의 예상보다 보다 복합적이고 다양하므로 보다 많은 연구가 필요할 것이라는 점을 시사한다. 최근 시도되고 있는 생체광학 영상을 이용한 다약제내성 유전자 및 Pgp 발현 연구는 아직 시작단계이나, 분자 생물학적 영상법의 발전과 함께 MRI 기술등에도 이용될 수 있으므로 향후 많은 연구가 있을 것으로 기대된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권6호
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• pp.2979-2984
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• 2012

Recent studies have indicated a link between levels of cyclooxygenase-2 (COX-2) and development of the multidrug resistance (MDR) phenotype. The ATP-binding cassette sub-family G member 2 (ABCG2) is a major MDR-related transporter protein that is frequently overexpressed in cancer patients. In this study, we aimed to evaluate any positive correlation between COX-2 and ABCG2 gene expression using the COX-2 inducer 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) in human breast cancer cell lines. ABCG2 mRNA and protein expression was studied using real-time RT-PCR and flow cytometry, respectively. A significant increase of COX-2 mRNA expression (up to 11-fold by 4 h) was induced by TPA in MDA-MB-231 cells, this induction effect being lower in MCF-7 cells. TPA caused a considerable increase up to 9-fold in ABCG2 mRNA expression in parental MCF-7 cells, while it caused a small enhancement in ABCG2 expression up to 67 % by 4 h followed by a time-dependent decrease in ABCG2 mRNA expression in MDA-MB-231 cells. TPA treatment resulted in a slight increase of ABCG2 protein expression in MCF-7 cells, while a time-dependent decrease in ABCG2 protein expression was occurred in MDA-MB-231 cells. In conclusion, based on the observed effects of TPA in MDA-Mb-231 cells, it is proposed that TPA up-regulates ABCG2 expression in the drug sensitive MCF-7 breast cancer cell line through COX-2 unrelated pathways.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권3호
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• pp.209-217
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• 2007

목적: mdr1유전자를 표적으로 한 short hairpin RNA (shMDR)는 다약재내성을 나타내는 암세포에서 효과적으로 mdr1 유전자의 발현을 억제 할 수 있고 sodium iodide symporter (NIS)는 유전자 치료와 리포터로의 기능을 동시에 나타낼 수 있다. 이 연구에서는 사람 대장암세포(HCT15)에 shMDR과 NIS를 동시에 이입하고 Tc-99m sestamibi와 I-125 섭취를 측정하였고 doxorubicin과 I-131 치료효과도 관찰하였다. 대상 및 방법: 사람 태아 신장 세포주(Human Embryonic Kidney cells; HEK293)에 liposome 시약으로 shMDR을 이입하고 RT-PCR과 western blot으로 분석하였다. shMDR와 NIS 유전자가 발현하는 adenovirus를 만들고 HCT15 세포에 이입 후 48시간에 shMDR에 의한 Pgp의 기능 억제를 확인하기위해 Tc-99m sestamibi 섭취와 doxorubicin 세포독성을 측정하였다. 또한 NIS유전자의 기능을 확인 하기위해 I-125 섭취와 I-131 세포독성도 확인하였다. 결과: shMDR이 이입 된 HEK293 세포에서 mdr1의 mRNA와 Pgp의 발현이 각각 75%, 80% 감소하였다. NIS 유전자가 발현하는 adenovirus를 HCT15 세포에 이입하고 NIS 유전자 발현을 확인 한 결과 대조군에 비해 월등히 높게 발현하였다. Ad-shMDR 300 MOI, Ad-shMDR 300 MOI 와 Ad-NIS 10 MOI를 처리한 경우 Tc-99m sestamibi의 섭취가 대조군보다 1.5배 정도 증가하였다. HCT15 세포에 Ad-NIS 10 MOI를 감염시킨 경우 I-125 섭취가 대조군에 비해 25배 이상 증가였다. 또한 Ad-shMDR와 Ad-NIS를 동시 감염 시켰을 경우 doxorubicin의 세포 독성이 증가하여 나타났고 Ad-NIS 20 MOI를 감염시켰을 때 I-131에 의한 세포독성이 대조군보다 증가하였다. 결론: 세포에 shMDR의 이입으로 mdr1 유전자의 발현이 억제되고 Tc-99m sestamibi의 섭취와 doxorubicin의 세포독성이 증가하였으며 NIS 유전자의 이입으로 I-125의 섭취와 I-131의 세포독성이 증가하였다. 다약제내성세포에 shMDR와 NIS 유전자의 동시 이입은 doxorubicin과 방사성 옥소의 이중치료 효과를 높일 수 있을 것으로 본다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제17권6호
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• pp.525-530
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• 2013

Multidrug resistance 3 (MDR3) is expressed on the canalicular membrane of the hepatocytes and plays an important role in protecting the liver from bile acids. Altered ABCB4 gene expression can lead to a rare hepatic disease, low phospholipid-associated cholelithiasis (LPAC). In this study, we characterized 3 ABCB4 mutations in LPAC patients using various in vitro assay systems. We first measured the ability of each mutant to transport paclitaxel and then the mechanisms by which these mutations might change MDR3 transport activity were determined using immunoblotting, cell surface protein biotinylation, and immunofluorescence. Through a membrane vesicular transport assay, we observed that the uptake of paclitaxel was significantly reduced in membrane vesicles expressing 2 ABCB4 mutations, F165I and S320F. Both mutants showed significantly decreased total and cell surface MDR3 expression. These data suggest two missense mutations of ABCB4 may alter function of MDR3 and ultimately can be determined as LPAC-causing mutations.

• Natural Product Sciences
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• 제20권1호
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• pp.1-6
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• 2014

P-glycoprotein (P-gp) is a permeability glycoprotein also known as multidrug resistance protein 1 (MDR1). P-gp is an ATP-binding cassette (ABC) transporter that pumps various types of drugs out of cells. These transporters reduce the intracellular concentrations of drugs and disturb drug absorption. The Caco-2 cell permeability assay system is an effective in vitro system that predicts the intestinal absorption of drugs and the functions of enzymes and transporters. Rhodamine-123 (R-123) and digoxin are well-known P-gp substrates that have been used to determine the function of P-gp. Efflux of P-gp substrates by P-gp has been routinely evaluated. To date, a number of herbal medicines have been tested with Caco-2 cell permeability assay system to assess bioavailability. There are growing efforts to find phytochemicals that potentially regulate P-gp function. The Caco-2 cell permeability assay system is a primary strategy to search for candidates of P-gp inhibitors. In this mini review, we have summarized the P-gp modulation by herbal extracts, decoctions or single components from natural products using Caco-2 cell permeability assays. Many natural products are known to regulate P-gp and herbal medicines could be used in combination with conventional drugs to enhance bioavailability.