• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.331-342
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• 2020

미세교세포(Microglial cells)에서 신경염증반응(neuroinflammatory responses)의 억제는 알츠하이머질환, 파킨슨질환, 헌팅턴질환과 같은 신경퇴행성질환(neurodegenerative diseases)을 치료하기 위한 주요 표적으로 고려되고 있다. 천문동(Asparagus cochinchinesis)은 열, 기침, 신장 질환, 유방암, 염증성질환 및 뇌질환을 치료하는 데 오랫동안 사용 되어온 전통 치료제(Traditional medicine)이다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)로 활성화된 BV-2 미세교세포에서 항염증효과가 있는 천문동 뿌리 열수추출물(Aqueous extract from A. cochinchinesis root, AEAC)의 신경보호 메커니즘을 연구하였다. 먼저, 어떤 유의적인 세포독성은 플라보노이드(flavonoid), 페놀(phenol), 사포닌(saponin)을 함유하는 AEAC를 4가지 농도로 처리된 BV-2세포에서 검출되지 않았다. 또한, nitric oxide (NO), cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA 및 inducible nitric oxide synthase (iNOS) mRNA 수준은 AEAC+LPS 처리군에서 비하여 21%정도 감소하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α과 IL-1β) 및 항염증성 사이토카인(IL-6와 IL-10)농도에 대한 유사한 감소는 비록 감소비율은 다르지만, Vehicle+LPS 처리군에 비해 AEAC+LPS 처리군에서 검출되었다. 더불어, LPS 처리 후 mitogen-activated protein (MAP) kinase의 인산화수준의 증가는 AEAC 전처리군에서 유의하게 회복되었고, 세포주기에서 G2/M의 억제(arrest)는 AEAC+LPS 처리군에서 개선되었다. 또한, LPS 처리로 유도된 ROS의 증가도 AEAC 전처리군에서 감소되었다. 따라서, 이러한 결과는 AEAC가 MAPK 신호전달 경로, 세포주기 및 ROS (reactive oxygen species) 생성의 조절을 통해 LPS 자극에 대한 항신경염증 활성을 유도함을 제시하고 있다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.319-325
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• 2006

칡을 첨가하여 배양한 아가리쿠스버섯(Agaricus blaxei Murill)으로 부터 열수추출, gel filtration chromatography, DEAE ion exchange chromatography를 통하여 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)을 추출하였다. 추출한 아가리쿠스 $\beta$-glucan에 Bacillus megaterium 유래의 endo-$\beta$-(1$\rightarrow$6)-glucanase를 처리하여 올리고당류(AO)를 얻었다. 이렇게 얻은 AG와 AO를 이용하여 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성을 조사한 결과, 암세포의 성장 억제 효과는 시료의 처리 농도에 의존적으로 증가하였으며, apoptosis assay에서 암세포의 apoptosis 유발이 농도에 의존적으로 증가되었다. 또한, 암세포의 세포 주기를 분석한 결과, apoptosis 발생을 뜻하는 G0 (sub-G1)기와 G1기의 비율이 증가한 반면 S기와 G2/M기는 대조군에 비해 감소되었다. 이러한 결과를 바탕으로 암세포의 apoptosis 증가에 대한 AO의 작용이 어떤 유전자와 연관이 있는지를 알아보기 위하여 cDNA microarray를 통해 유전자의 발현율을 검색한 결과, apoptosis의 내부 외부 경로에 영향을 주는 유전자(TNESE9, TNFRSF9, FADD, CASP8, BAD, CRADD, CASP9 등)의 발현이 증가되었고 세포 분열 주기의 진행과 관련된 유전자(CCND2와 CDK2)의 발현이 감소되었으며, 세포 분열 주기를 지체시키는 유전자 (CDKN2A)의 발현은 증가되었다. 또한, 사이토카인을 암호하는 유전자 (IL6, IL18, IL6R 등)와 tumor suppressor와 관련된 유전자 (CEACAM1, TP53BP2, IRF1및 PHB)의 발현이 2배 이상 증가된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 HT-29 인체 대장암세포에 대한 AO의 성장 억제 작용은 G0/Gl기를 지체시켜 암세포 증식을 억제하고 apoptosis에 의해 암세포를 사멸시키는 항암 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 특허 AO가 AG보다 현저한 활성을 보였다. 더 나아가 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)과 올리고당류 (AO)는 항암 활성을 가진 대체 의약 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권3호
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• pp.396-407
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• 2022

Background: Colorectal cancer (CRC) has a high morbidity and mortality worldwide. 20 (S)-ginsenoside Rh2 (G-Rh2) is a natural compound extracted from ginseng, which exhibits anticancer effects in many cancer types. In this study, we demonstrated the effect and underlying molecular mechanism of G-Rh2 in CRC cells in vitro and in vivo. Methods: Cell proliferation, migration, invasion, apoptosis, cell cycle, and western blot assays were performed to evaluate the effect of G-Rh2 on CRC cells. In vitro pull-down assay was used to verify the interaction between G-Rh2 and Axl. Transfection and infection experiments were used to explore the function of Axl in CRC cells. CRC xenograft models were used to further investigate the effect of Axl knockdown and G-Rh2 on tumor growth in vivo. Results: G-Rh2 significantly inhibited proliferation, migration, and invasion, and induced apoptosis and G₀/G₁ phase cell cycle arrest in CRC cell lines. G-Rh2 directly binds to Axl and inhibits the Axl signaling pathway in CRC cells. Knockdown of Axl suppressed the growth, migration and invasion ability of CRC cells in vitro and xenograft tumor growth in vivo, whereas overexpression of Axl promoted the growth, migration, and invasion ability of CRC cells. Moreover, G-Rh2 significantly suppressed CRC xenograft tumor growth by inhibiting Axl signaling with no obvious toxicity to nude mice. Conclusion: Our results indicate that G-Rh2 exerts anticancer activity in vitro and in vivo by suppressing the Axl signaling pathway. G-Rh2 is a promising candidate for CRC prevention and treatment.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1581-1590
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• 2009

H. fusiformis는 갈조식물, 모자반과의 해조류로서 우리나라의 서해안, 남해안, 및 제주도를 비롯해 중국, 일본 등 아시아 전역에 서식하는 천연자원식물이다. 최근 톳의 항산화 활성에 대한 연구는 활발히 이루어지고 있으나 항암에 대한 연구 및 분자생물학적 기전연구가 많이 미흡한 편이다. 따라서 본 연구에서는 인체 유방암세포주인 MDA-MB-231 및 MCF-7 세포를 대상으로 톳 에탄올 추출물(EAHF)에 의한 증식억제에 대하여 조사한 결과, 두 세포주 모두에서 EAHF을 처리하지 않은 군과 비교하여 EAHF의 처리 농도가 증가할수록 암세포의 증식이 현저하게 억제되었고 심한 형태적 변화를 관찰할 수 있었다. 이러한 유방암 세포의 증식억제 및 형태변화는 MDAMB-231에서는 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었고, EAHF에 의해 유발된 apoptosis 정도를 정량적으로 분석하기 위하여 flow cytometry를 이용하여 apoptosis 유발 세포군에 해당하는 sub-G1기에 속하는 세포들의 빈도를 측정하였다. MDA-MB-231세포의 경우는 EAHF의 처리 농도의 증가에 따라 sub-G1기에 해당하는 세포의 빈도가 증가하여 $400{\mu}g/ml$의 농도에서는 약 23% 정도가 나타났지만 MCF-7 세포에서는 apoptosis 유발보다는 G1 arrest 효과가 높게 나타났다. 또한 염색질 응축과 연관된 apoptotic body 형성과 함께 apoptosis 유발의 직접적인 증거에 해당하는 DNA fragmentation 여부를 agarose gel 전기영동으로 조사하였다. MDAMB-231 세포에서는 apoptosis가 일어난 세포들에서 볼 수 있는 전형적인 DNA laddering을 관찰 할 수 있었지만 MCF-7세포에서는 DNA laddering이 거의 관찰되지 않았다. 또한 apoptosis 유발에 관여하는 여러 유전자들의 발현에 EAHF이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, MDA-MB-231 및 MCF-7 세포 모두에서 death receptor에 속하는 여러 유전자의 발현에는 아무런 변화가 나타나지 않았으나, MDA-MB-231 세포에서 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 caspase-9 및 -3의 활성화, caspase-3의 기질 단백질들의 분해 등이 관찰되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권4호
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• pp.306-314
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• 2003

목적: K562 세포의 방사선에 의한 세포 사망은 mitotic catastrophe 현상이 위주로 나타나지만 herbimycin A (HMA)에 의하여 apoptosis 반응이 촉진되는 반면 genisteln에 의하여 두 가지 형태의 세포사망이 모두 억제된다. 본 연구에서는 HMA와 genistein에 의한 K562세포의 방사선 유도 세포주기 조절 변화와 세포 사망 양상의 연관성을 조사하였다. 대상 및 방법: 지수증식기의 KS62 세포에 6 MV 선형가속기(Clinac 1,m C, Varian)를 이용하여 200~300 cGy/min의 선량률로 10 Gy를 균일하게 조사하였다. HMA와 genistein은 각각 250 nM와 25$\mu$M농도로 방사선 조사 후 즉시 투여하였다. 실험에서는 세포주기, 오절인자의 발현 및 활성, 노화 및 분화정도 등에 있어서의 시간에 따른 변화를 조사하였다. 결과: 방사선 단독조사에서 KS62세포는 G2기의 정체를 보였으나 정상적인 053을 가지는 세포와는 달리 지속적인 세포주기의 정체를 보이지 않았다. G2정체가 유지되는 동안 cyclin Bl의 점진적인 증가를 관찰할 수 있었으며, 이는 염색체의 복제가 완료되지 않은 상태에서 M기로 진행하여 미성숙한 염색체 응축과 mitotic catastrophe 현상이 나타나는 것과 일치한다. 방사선 조사와 함께 HMA를 투여한 경우에는 G2정체가 빠르게 해소되었으며 동시에 Gl기에서 세포가 정체되는 양상을 보였다. 세포주기 조절인자 cdc2 kinase 활성 증가와 cyclln I와 A 발현 및 CDK2 활성의 감소 등의 현상으로 설명되며, 이는 apoptosis의 증가와 연관성을 갖는다. 반면 genistein의 경우에는 cyclin Bl과 떨cfsc 발현 및 cdc2활성이 모두 감소하는 등 G2정체를 계속 유지하였다. 이와 함께 방사선에 의한 노화와 megakaryocyte로의 분화도 지속되는 것을 관찰할 수 있었다. 결론: HMA와 genistein에 의한 KS62세포의 방사선 유도 세포사망의 변화는 세포주기 조절과 밀접하게 연관되어 있음을 확인하였다. 이는 다양한 방사선 유도 세포사망의 기전을 이해하는 데 독창적인 모델을 제공하며, 방사선을 이용한 암 치료법의 개발에 새로운 표적을 제공할 수 있을 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권4호
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• pp.263-270
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• 2005

최근 고령화 사회가 진행되어 가면서 폐암환자에서도 수술에 적응이 되지 않는 고령의 환자가 점차 증가하는 추세를 보이고 있어 독성이 적은 치료방법의 개발에 대한 필요성이 증가되고 있다. 따라서 기존의 항암제에 비하여 비교적 안정적으로 사용이 가능할 것으로 생각되는 선택적인 COX-2 억제제인 Nimesulide를 처치하여 COX-2 발현 유무와 COX-2 억제제가 비소세포폐암에 미치는 세포독성과의 상관관계를 연구하였다. 대상 및 방법: A549, H1299 비소세포폐암 세포주에서 COX-2 단백질에 대한 면역조직화학염 색을 시행하였으며, Nimesulide 처치후 XTT 분석, FACS 분석, Hoechst 33258 염색을 시행하였다. 결과: COX-2 단백질의 면역조직화학염색결과 A549 비소세포폐암 세포주는 COX-2 단백질에 강한 발현을 나타낸 반면, H1299 비소세포폐암 세포주는 발현을 나타내지 않았다. XTT 분석결과 Nimesulide의 A549, H1299 비소세포폐암 세포주에 대한 세포독성은 유사하였으며, Nimesulide의 $IC_{50}$은 A549 비소세포폐암 세포주에서는 $70.9 {\mu}M$이었으며, H1299 비소세포폐암 세포주에서는 $56.5 {\mu}M$이었다. FACS 분석에서는 각각의 세포군에서 $G_0/G_1$ 기에서 세포주기의 지연이 관찰되었으며, S기의 세포는 감소되었다. Hoechst 33258 염색에서는 양군에서 세포핵의 주변부 농축 현상 및 핵 분절을 가진 많은 사멸세포가 관찰되었다. 걸론: 선택적인 COX-2억제제인 Nimesulide는 비소세포폐암 세포주에서 암세포의 증식을 억제함을 알 수 있었으며, 암세포증식 억제의 기전은 세포자멸사의 유도와 $G_0/G_1$기에서 세포주기의 지연임을 알 수 있었으며, COX-2의 발현유무와 세포독성은 차이가 없는 것을 알 수 있었다. 따라서 Nimesulide와 같은 선택적인 COX-2 억제제는 다양한 항암제나 방사선치료와 병행하여 고위험군의 폐암환자에서 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Animal cells and systems
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• 제6권2호
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• pp.171-180
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• 2002

Nitric oxide has high affinity for iron, and thus it can cause intracellular iron loss. We tested the idea that intracellular iron can be the primary target of NO toxicity by comparing the signaling mechanisms involved in cell death caused by iron depletion and that caused by NO. Treatment of HL-60 cells with a NO donor, S-nitroso-N-acetyl-DL-penicillamine (SNAP), decreased the intracellular iron level rapidly as that observed with the iron chelator deferoxamine (DFO). Iron chelators such as DFO and mimosine could induce death of human leukemic HL-60 cells by a mechanism requiring activation of p38 kinase, c-Jun N-terminal kinase, caspase-3 and caspase-8. DFO and SNAP also caused release of cytochrome c from mitochondria. Inhibition of p38 kinase by a selective inhibitor, SB203580, abolished the NO and DFO-induced cell death, release of cytochrome c, and activation of caspase-3 and caspase-8, thus indicating that p38 kinase lies upstream in the cell death processes. In a parallel situation, the cells that are sensitive to NO showed similar sensitivity to DFO. Moreover, simultaneous addition of ferric citrate, an iron-containing compound, inhibited the SNAP and DFO-induced activation of caspases and also blocked the NO-mediated cell cycle arrest at $G_1$ phase. Collectively, our data implicate that the NO-induced cell death of tumor cells including HL-60 cells is mediated by depletion of iron and further suggest that activation of p38 kinase lies upstream of cytochrome c release and caspase activation involved in this apoptotic process.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권23호
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• pp.10407-10412
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• 2015

Background: ${\beta}$-elemene, extracted from herb medicine Curcuma wenyujin has potent anti-tumor effects in various cancer cell lines. However, the activity of ${\beta}$-elemene against glioma cells remains unclear. In the present study, we assessed effects of ${\beta}$-elemene on human glioma cells and explored the underlying mechanism. Materials and Methods: Human glioma U87 cells were used. Cell proliferation was determined with MTT assay and colony formation assay to detect the effect of ${\beta}$-elemene at different doses and times. Fluorescence microscopy was used to observe cell apoptosis with Hoechst 33258 staining and change of glioma apoptosis and cell cycling were analyzed by flow cytometry. Real-time quantitative PCR and Western-blotting assay were performed to investigated the influence of ${\beta}$-elemene on expression levels of Fas/FasL, caspase-3, Bcl-2 and Bax. The experiment was divided into two groups: the blank control group and ${\beta}$-elemne treatment group. Results: With increase in the concentration of ${\beta}$-elemene, cytotoxic effects were enhanced in the glioma cell line and the concentration of inhibited cell viability ($IC_{50}$) was $48.5{\mu}g/mL$ for 24h. ${\beta}$-elemene could induce cell cycle arrest in the G0/G1 phase. With Hoechst 33258 staining, apoptotic nuclear morphological changes were observed. Activation of caspase-3,-8 and -9 was increased and the pro-apoptotic factors Fas/FasL and Bax were upregulated, while the anti-apoptotic Bcl-2 was downregulated after treatment with ${\beta}$-elemene at both mRNA and protein levels. Furthermore, proliferation and colony formation by U87 cells were inhibited by ${\beta}$-elemene in a time and does-dependent manner. Conclusions: Our results indicate that ${\beta}$-elemene inhibits growth and induces apoptosis of human glioma cells in vitro. The induction of apoptosis appears to be related with the upregulation of Fas/FasL and Bax, activation of caspase-3,-8 and -9 and downregulation of Bcl-2, which then trigger major apoptotic cascades.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권18호
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• pp.7849-7855
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• 2014

Purpose: To investigate the effect of deacetylase inhibitory trichostatin A (TSA) on anti HepG2 liver carcinoma cells and explore the underlying mechanisms. Materials and Methods: HepG2 cells exposed to different concentrations of TSA for 24, 48, or 72h were examined for cell growth inhibition using CCK8, changes in cell cycle distribution with flow cytometry, cell apoptosis with annexin V-FTIC/PI double staining, and cell morphology changes under an inverted microscope. Expression of ${\beta}$-catenin, HDAC1, HDAC3, H3K9, CyclinD1 and Bax proteins was tested by Western blotting. Gene expression for ${\beta}$-catenin, HDAC1and HDAC3 was tested by q-PCR. ${\beta}$-catenin and H3K9 proteins were also tested by immunofluorescence. Activity of Renilla luciferase (pTCF/LEF-luc) was assessed using the Luciferase Reporter Assay system reagent. The activity of total HDACs was detected with a HDACs colorimetric kit. Results: Exposure to TSA caused significant dose-and time-dependent inhibition of HepG2 cell proliferation (p<0.05) and resulted in increased cell percentages in G0/G1 and G2/M phases and decrease in the S phase. The apoptotic index in the control group was $6.22{\pm}0.25%$, which increased to $7.17{\pm}0.20%$ and $18.1{\pm}0.42%$ in the treatment group. Exposure to 250 and 500nmol/L TSA also caused cell morphology changes with numerous floating cells. Expression of ${\beta}$-catenin, H3K9and Bax proteins was significantly increased, expression levels of CyclinD1, HDAC1, HDAC3 were decreased. Expression of ${\beta}$-catenin at the genetic level was significantly increased, with no significant difference in HDAC1and HDAC3 genes. In the cytoplasm, expression of ${\beta}$-catenin fluorescence protein was not obvious changed and in the nucleus, small amounts of green fluorescence were observed. H3K9 fluorescence protein were increased. Expression levels of the transcription factor TCF werealso increased in HepG2 cells following induction by TSA, whikle the activity of total HDACs was decreased. Conclusions: TSA inhibits HDAC activity, promotes histone acetylation, and activates Wnt/${\beta}$-catenin signaling to inhibit proliferation of HepG2 cell, arrest cell cycling and induce apoptosis.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권7호
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• pp.4421-4426
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• 2013

Objective: The present study employed 5-aza-2'-deoxycytidine (5-Aza-CdR) to treat non-small cell lung cancer (NSCLC) cell line A549 to investigate the effects on proliferation and expression of the TFPI-2 gene. Methods: Proliferation was assessed by MTT assay after A549 cells were treated with 0, 1, 5, 10 ${\mu}mol/L$ 5-Aza-CdR, a specific demethylating agent, for 24, 48 and 72h. At the last time point cells were also analyzed by flow cytometry (FCM) to identify any change in their cell cycle profiles. Methylation-specific polymerase chain reaction (MSPCR), real time polymerase chain reaction(real-time PCR) and western blotting were carried out to determine TFPI-2 gene methylation status, mRNA expression and protein expression. Results: MTT assay showed that the growth of A549 cells which were treated with 5-Aza-CdR was significantly suppressed as compared with the control group (0 ${\mu}mol/L$ 5-Aza-CdR). After treatment with 0, 1, 5, 10 ${\mu}mol/L$ 5-Aza-CdR for 72h, FCM showed their proportion in G0/G1 was $69.7{\pm}0.99%$, $76.1{\pm}0.83%$, $83.8{\pm}0.35%$, $95.5{\pm}0.55%$ respectively (P<0.05), and the proportion in S was $29.8{\pm}0.43%$, $23.7{\pm}0.96%$, $15.7{\pm}0.75%$, $1.73{\pm}0.45%$, respectively (P<0.05), suggesting 5-Aza-CdR treatment induced G0/G1 phase arrest. MSPCR showed that hypermethylation in the promoter region of TFPI-2 gene was detected in control group (0 ${\mu}mol/L$ 5-Aza-CdR), and demethylation appeared after treatment with 1, 5, 10 ${\mu}mol/L$ 5-Aza-CdR for 72h. Real-time PCR showed that the expression levels of TFPI-2 gene mRNA were $1{\pm}0$, $1.49{\pm}0.14$, $1.86{\pm}0.09$ and $5.80{\pm}0.15$ (P<0.05) respectively. Western blotting analysis showed the relative expression levels of TFPI-2 protein were $0.12{\pm}0.01$, $0.23{\pm}0.02$, $0.31{\pm}0.02$, $0.62{\pm}0.03$ (P<0.05). TFPI-2 protein expression in A549 cells was gradually increased significantly with increase in the 5-Aza-CdR concentration. Conclusions: TFPI-2 gene promoter methylation results in the loss of TFPI-2 mRNA and protein expression in the non-small cell lung cancer cell line A549, and 5-Aza-CdR treatment could induce the demethylation of TFPI-2 gene promoter and restore TFPI-2 gene expression. These findings provide theoretic evidence for clinical treatment of advanced non-small cell lung cancer with the demethylation agent 5-Aza-CdR. TFPI-2 may be one molecular marker for effective treatment of advanced non-small cell lung cancer with 5-Aza-CdR.