• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.454-464
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• 2018

식품 원료로도 널리 애용되는 검은콩은 풍부한 천연 페놀 화합물을 함유하고 있기 때문에 기능성 소재로서의 개발에도 매우 유용한 자원이다. 본 연구에서는 3가지 검은콩 품종[소청자(SCJ), 소청2호(SC2) 및 청자2호(CJ2)]을 대상으로 TPCs과 항산화 능을 조사하였다. 그 중에서도 TPCs는 CJ2 $H_2O_2$ 처리에 의한 HaCaT 세포의 생존력 감소를 현저히 억제하여 산화적 스트레스에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었다. SCJ와 SC2 전처리는 또한 HaCaT 세포에서 mitochondrial dysfunction의 차단과 pro-apoptotic Bax의 발현 변화의 정상화를 통해 $H_2O_2$에 의하여 유도된 apoptosis를 효과적으로 억제하였으며, DNA 손상에 대한 보호 효과와 연관성이 있었다. 또한 SCJ와 SC2는 Nrf2와 연관된 TrxR1의 발현을 효과적으로 유도하였으나, 산화적 스트레스에 대한 SCJ와 SC2의 보호 효과는 TrxR 억제제에 의하여 상쇄되었다. 이러한 결과는 SCJ와 SC2가 Nrf2 신호전달 경로 활성을 통하여 산화적 스트레스와 관련된 세포 손상을 차단함으로써 세포 보호 활성을 갖는다는 것을 의미한다. 결론적으로, SCJ와 SC2는 산화스트레스로 인한 피부 질환의 치료와 예방을 위한 응용 가능성이 높음을 보여주었다.

• Applied Microscopy
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• 제38권4호
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• pp.293-306
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• 2008

주로 패혈증후군에 의해 동반되는 급성 폐손상인 급성호흡곤란증후군(ARDS)의 가장 큰 원인은 폐조직 내에 축적된 호중구라 보고 게르마늄을 ARDS 발병 전에 투여했을 때 게르마늄의 항염증 효과로 폐손상이 감소되는지, 그리고 폐손상 억제에 산화질소가 관여하는지 확인하고자 하였다. 실험군은 생리식염수를 기도로 투여한 대조군 (CON), 동량의 내독소 5시간 투여군(LPS), 그리고 게르마늄을 1시간 전처리 후 내독소 5시간 투여군(Ge+LPS)으로 나누어 실험하였다. 실험동물을 이용한 실험결과 내독소의 주입으로 유도된 급성 폐손상에서 기관지폐세척액 내 호중구의 침윤은 게르마늄을 전처리함으로써 유의하게 감소하였다. 게르마늄 전처리군의 폐조직은 내독소 처리군에 비해 정상적으로 잘 보존된 편이었고, Tunel 염색에 뚜렷한 양성반응을 보이는 호중구가 많이 관찰되어 호중구의 세포사가 증가된 것으로 나타났다. 기관지폐세척액 내 세포의 미세구조변화의 관찰에서도 게르마늄 전처리군에서는 내독소 투여군에 비해 호중구를 탐식한 폐포강 큰포식세포들이 수적으로 증가되었고, 탐식된 호중구들은 대부분 핵이 응축된 모습이었으며, DNA 분절과 세포소기관의 소실을 보이는 세포사한 호중구도 세포간질에서 발견되었다. 그러나 산화질소는 대조군을 제외한 모든 군에서 증가현상을 보였지만 내독소 투여군과는 달리 게르마늄 전처리군에서만 비만세포의 탈과립화가 적어지고, 호중구의 세포사가 증가하는 등의 산화질소 효과가 나타났다. 이는 산화질소가 분비되기 전 게르마늄의 전처리에 의해 실험동물의 체내 환경의 변화가 야기되었고, 변화 후 작용한 산화질소에 의해 항염증 효과가 나타난 것으로 판단되어, 게르마늄의 전처리에 의해 큰포식세포로부터 생성된 산화질소가 폐손상을 완화시키는 데 관여할 것이라 추측된다. 이와 같은 실험결과로 볼 때, 호중구의 폐 침윤에 의한 폐포-모세혈관 장벽의 손상으로 초래되는 급성 폐손상에서 게르마늄의 항염증 작용, 즉 호중구의 유주현상 방해, 호중구의 세포사 유도 그리고 세포사한 호중구를 탐식하도록 큰포식세포의 탐식능을 증가시키는 효과로 호중구의 수가 감소되어 폐손상이 억제되고, 게르마늄에 의해 활성화된 큰포식세포에서 분비되는 산화질소가 폐손상을 억제시키는 데 관여할 것으로 추측된다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제18권1호
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• pp.120-128
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• 2008

본 연구에서는 지금초 열수 추출물(WEEH)의 처리에 의한 TRAIL 저항성 인체 위암세포의 증식 억제와 연관된 apoptosis유발에 관한 기전 해석을 시도하였다. 이를 위하여 AGS 세포주가 사용되었으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서 조사된 범위 내에서의 TRAIL (200 ng/ml) 및 WEEH (0.04 mg/ml)의 단독 처리에 의한 AGS 세포에 유의적인 세포 독성을 나타내지 않았다. 그러나 TRAIL 및 WEEH의 혼합 처리는 WEEH의 처리 농도의존적으로 AGS 세포의 증식을 억제하였으며, 이는 apoptosis 유발에 의한 것임을 MTT assay, 핵의 염색질 응축 및 세포주기 sub-G1기에 속하는 세포빈도의 증가 등으로 확인하였다. TRAIL 및 WEEH 혼합 처리에 의한 apoptosis 유발 기전의 해석을 위하여 다양한 생화학적 분석법에 의하여 조사된 결과에 의하면, TRAIL 및 WEEH 혼합처리에 의한 caspase-8의 활성화에 의한 BID의 truncation화 및 이와 연관된 미토콘드리아 기능의 손상에 따른 caspase-9의 활성화와 연관성이 있었다. 이러한 미토콘드리아 기능 손상 및 caspase-9의 활성화는 Bcl-2, Bcl-xL, XIAP 및 cIAP-2등과 같은 anti-apoptotic 인자들의 발현 저하와 연관성이 있는 것이며, 이로 인한 caspase-3의 활성화에 의한 PARP 단백질의 단편화 유도로 apoptosis가 일어난 것으로 예측되어 진다. 비록 부가적인 연구들이 요구되어지지만, 본 연구의 결과는 TRAIL저항성 암세포의 항암전략에 지금초 추출물의 적용 가능성을 보여주는 것으로서 지금초의 항암작용의 규명에 중요한 자료를 제공하여 줄 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.495-509
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• 2003

연구배경 : 호중구에 의해 매개되는 염증반응은 호중구의 수명이 매우 짧기 때문에 대부분 자연 종결된다. 패혈증에서는 이러한 호중구의 아포프토시스가 감소되어 수명이 연장되어 있어서 지속적인 염증반응이 일어나게 된다. 호중구의 수명 연장을 유도하는 많은 염증 매개 물질들이 nuclear factor-${\kappa}B$ 전사인자에 의해 조절되기 때문에 이 연구에서는 nuclear factor-${\kappa}B$가 패혈증 환자에서 관찰되는 호중 구의 아포프토시스 억제와 연관이 있을 것으로 가정하였다. 방법 : 건강한 정상인과 패혈증 환자의 호중구를 정맥혈로부터 신선하게 분리하여 실험하였다. 호중구의 아포프토시스는 특징적인 아포프토시스의 형태를 보이는 세포를 광학현미경으로 세거나 Annexin V를 이용한 유세포분석법으로 정량하였다. Nuclear factor-${\kappa}B$의 활성도는 면역형광 엽색법 또는 electrophoretic mobility shift assay로 판단하였다. 항아포프토시스 단백인 X-linked inhibitor of apoptosis의 발현 정도는 western blot으로 평가하였다. 결과 : 패혈증 환자에서 자발적 아포프토시스가 감소되어 있음을 확인하였다. 패혈증 환자의 호중구에 cycloheximide를 처치하였을 때 아포프토시스가 유의하게 증가하여 아포프토시스 감소가 새로운 단백 합성에 의존적임을 관찰하였다. 패혈증 환자의 호중구에서는 정상인과는 달리 기저상태에서도 nuclear factor-${\kappa}B$가 핵 내로 이동되어 활성화되어 있었고 nuclear factor-${\kappa}B$의 활성을 억제하였을 때 아포프토시스의 억제가 반전되었다. 또한 nuclear factor-${\kappa}B$에 의존적인 X-linked inhibitor of apoptosis 단백의 발현 수준이 정상인의 호중구에서는 24시간 동안 배양하면서 점차 감소하였지만 패혈증 환자의 호중구에서는 지속적으로 발현 수준이 유지되었다. 결론 : 패혈증 환자에서 관찰되는 호중구의 아포프토시스 억제에는 nuclear factor-${\kappa}B$ 전사인자의 활성화에 의한 생존 단백의 유도가 관여할 것으로 생각하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권4호
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• pp.377-388
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• 1998

목적 : 방사선조사에 의한 apoptosis에서 나타나는 각종 세포주기관련 유전자들의 발현 양상을 RNA와 단백 수준에서 분석하여 방사선조사에 의한 apoptosis에서의 세포주기 조절의 변화를 규명함으로서 방사선치료의 기전에 대한 분자생물학적 이해를 도모하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : promyelocytic leukemia 세포주인 HL60 세포주를 배양하여 선형가속기(6MV X-선)로 세포에 8Gy의 방사선을 조사하였다. 조사후 다양한 시간 간격으로 Apoptotic DNA Fragmentation Assay법을 이용하여 apoptosis를 확인하고 동시에 세포주기관련 유전자들(cyclinA, cyclin B, cyclin C, cyclin Dl, cyclin E, cdc2, CDK2, CDK4, $p16^{INK4a}$, $p21^{WAF1}$, $p27^{KIP1}$, E2F, PCNA와 Rb)을 단백질과 RNA 수준에서 분석하기위해 western blot analysis와 반정량적 RT-PCR을 시행하였다. 결과: 8 Gy의 방사선 조사에 의해 HL60세포에서 apoptosis가 관찰 되었다. 방사선 조사군에서 cyclin A단백은 조사후 48시간까지 시간이 갈수록 증가하였으며, cyclin E, E2F, CDK2 및 Rb 단백은 증가되었다가 다시 감소를 보였다. Rb단백의 증가는 대부분 비활성형인 ppRb (phosphorylated Rb protein)의 양적변화에 의한 것이었다. cyclin Dl, PCNA, COC2, CDK4, $p16^{INK4a}$단백은 발현의 차이를 보이지 않았으며 $p21^{WAF1}$과 $p27^{KIP1}$ 단백은 검출되지 않았다. cyclin A, B, C mRNA는 방사선 조사 직후 감소하였다가 12시간부터 발현이 증가되었으며 cyclin Dl mRNA는 조사후 바로 증가하여 48시간에 다시 감소하였다. cyclin E mRNA는 조사 후 시간이 경과함에 따라 감소하였다. CDK2 mRNA는 3시간째는 감소하다가 6시간부터 많은 증가를 보였으며 CDK4 mRNA는 조사후 6-12시간에 급격한 발현증가를 보였다. $p16^{INK4a}$ RNA는 발현의 변화가 없었으며, $p21^{WAF1}$ 및 $p27^{KIP1}$ RNA의 발현은 관찰되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 미루어볼 때, 방사선 조사에 의한 HL60세포의 apoptosis와 세포의 Gl/S transition는 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되며 Rb단백의 증가와 활성형 Rb단백의 감소 현상도 관련이 있는 것으로 사료된다. 이는 E2F의 비정상적인 과발현 및 cyclin E/CDK2의 발현 증가와 관련이 있는 것으로 추측된다. 또한 $p21^{WAF1}$ 및 $p27^{KIP1}$는 방사선에 의한 apoptosis에는 관여되지 않는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.827-833
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• 2021

황칠나무 잎 추출물(DPL)은 염증, 당뇨병, 암 등 다양한 질병에 예로부터 약으로 사용되어 왔다. 특히 여러 종류의 암세포에 세포사멸 효과가 있는 것으로 밝혀졌지만 유방암 세포 SK-BR-3에 대한 세포사멸 효과는 아직 밝혀지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 in vitro 실험을 통해 DPL이 유방암 세포 SK-BR-3에서의 증식 억제와 apoptosis를 통한 세포사멸 효과를 확인하였다. DPL이 세포 생존율에 미치는 영향을 조사하기 위해 MTT 분석을 수행했고 세포 생존율이 농도의존적으로 감소하는 것을 확인했다. DAPI 염색은 DPL에 의해 발생한 세포 형태학적 변화와 apoptotic body의 증가에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 이를 보완하기 위해 annexin V/PI 염색 후 유세포 분석을 통해 세포 apoptosis 비율의 증가를 확인했다. Apoptosis 관련 단백질들을 확인하기 위해 Western blot을 수행하였으며, cleaved-PARP과 pro-apoptosis 단백질인 Bax의 증가와 anti-apoptosis 단백질인 Bcl-2의 감소를 확인하였다. MAPK 경로 단백질 p-ERK1/2, p-JNK 및 p-p38의 발현 수준의 변화도 확인하였으며 p-p38의 유의미한 증가가 관찰되었다. 본 연구 결과에 따르면 DPL은 유방암 세포 SK-BR-3에서 p-p38 MAPK 경로 조절을 통해 세포사멸 효과를 유도하는 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권2호
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• pp.183-190
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• 2019

우르솔릭산은 항암, 항산화, 항염증 작용과 같은 다양한 효과를 지니고 있다. 본 연구에서는 우르솔릭산이 인간 흑색종 암세포인 A375SM과 A375P 세포에 항암효과가 있는지 확인하였다. 두 세포의 생존율은 MTT assay를 통하여 확인하였으며 증식률은 Wound healing assay로 확인하였다. 두 세포의 apoptotic body와 apoptosis 비율의 확인을 위한 DAPI 염색과 유세포 분석을 진행하였다. 그리고 웨스턴 블로팅을 통하여 흑색종 세포의 우르솔릭산의 농도에 따른 apoptosis 단백질의 유도를 조사하였다. 우르솔릭산의 처리 농도에 따라 흑색종 세포의 생존율 감소와 증식률 감소를 확인하였다. DAPI 염색을 통하여 우르솔릭산의 농도가 증가함에 따라 흑색종 세포의 염색체 응축이 농도 의존적으로 증가하였고, 유세포 분석을 통하여 우르솔릭산에 대하여 농도 의존적으로 흑색종 세포의 apoptosis 비율의 증가를 확인하였다. 그리고 웨스턴 블로팅을 통해 흑색종 세포 A375SM과 A375P의 우르솔릭산 $12{\mu}M$ 농도에서 cleaved-PARP와 Bax의 증가와 Bcl-2의 감소를 확인하였다. 본 연구는 우르솔릭산의 농도를 0 에서 $20{\mu}M$ 수준의 저농도에서 진행하였으며, 물질 처리 후 24 시간 뒤 결과를 가지고 분석하였다. 본 연구의 결과로 보아 우르솔릭산은 흑색종 세포 A375SM과 A375P에서 apoptosis 관련 단백질들의 조절을 통해 항암효과를 일으키는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.620-624
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• 2009

동면 개시인자로 알려진 DADLE는 여러 연구에 의해 in vivo와 in vitro 상에서 유사 동면 상태를 야기한다. 본 연구는 인체혈구암세포인 U937 세포주의 세포 사멸과 세포 주기 둥에 대한 DADLE의 영향을 살펴보았다. DADLE가 처리된 U937세포는 8${\sim}6$10 ${\mu}$M의 높은 농도에서 세포 증식이 감소하였으며, 0${\sim}6$ ${\mu}$M의 낮은 농도에서 영향이 없었다. DNA flow cytometer를 이용하여 세포 주기를 분석해본 결과 DADLE에 의한 세포 주기 억제가 관찰되었다. DADLE처리에 따른 세포 증식률 감소 및 세포 주기 억제효과를 전사 수준에서 조사한 결과 Bcl-XL, c-IAP-2의 발현 및 survivin의 발현 감소가 관찰되었으며, COX-2의 발현 역시 COX-1의 변화 없이 감소함을 확인하였다. 또한, cyclin E 와 cdk-2, -4 그리고 -6의 발현 역시 감소하는 것을 관찰하였다. Telomere 조절 관련 유전자의 경우도 c-myc과 TERT의 감소, 그리고 TEP-1가 증가하는 현상을 관찰하였다. 이상의 결과는 DADLE를 U937 암세포주에 처리했을 때 세포 주기의 억제를 통하여 life-time을 증가시킬 가능성을 시사하며 이에 관한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권9호
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• pp.4597-4606
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• 2012

Cholangiocarcinoma (CCA) is an uncommon adenocarcinoma which arises from the epithelial cells of the bile ducts. The aim of the study was to investigate the cytotoxicity, toxicity, and anticancer activity of a crude ethanolic extract of ginger (Zingiber officinale Roscoe) against CCA. Cytotoxic activity against a CCA cell line (CL-6) was assessed by calcein-AM and Hoechst 33342 assays and anti-oxidant activity was evaluated using the DPPH assay. Investigation of apoptotic activity was performed by DNA fragmentation assay and induction of genes that may be involved in the resistance of CCA to anticancer drugs (MDR1, MRP1, MRP2, and MRP3) was examined by real-time PCR. To investigate anti-CCA activity in vivo, a total of 80 OV and nitrosamine (OV/DMN)-induced CCA hamsters were fed with the ginger extract at doses of 1000, 3000, and 5000 mg/kg body weight daily or every alternate day for 30 days. Control groups consisting of 10 hamsters for each group were fed with 5-fluorouracil (positive control) or distilled water (untreated control). Median $IC_{50}$ (concentration that inhibits cell growth by 50%) values for cytotoxicity and anti-oxidant activities of the crude ethanolic extract of ginger were 10.95, 53.15, and $27.86{\mu}g/ml$, respectively. More than ten DNA fragments were visualized and up to 7-9 fold up-regulation of MDR1 and MRP3 genes was observed following exposure to the ethanolic extract of ginger. Acute and subacute toxicity tests indicated absence of any significant toxicity at the maximum dose of 5,000 mg/kg body weight given by intragastric gavage. The survival time and survival rate of the CCA-bearing hamsters were significantly prolonged compared to the control group (median of 54 vs 17 weeks). Results from these in vitro and in vivo studies thus indicate promising anticancer activity of the crude ethanolic extract of ginger against CCA with the absence of any significant toxicity. Moreover, MDR1 and MRP3 may be involved in conferring resistance of CCA to the ginger extract.