• Title/Summary/Keyword: growth suppressor

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Induction of Apoptosis by Pectenotoxin-2 Isolated from Marine Sponges in U937 Human Leukemic Cells (인체 혈구암세포 U937에서 해양해면동물에서 추출된 Pectenotoxin-2에 의한 Apoptosis의 유발에 관한 연구)

  • Shin, Dong Yeok;Kang, Ho Sung;Bae, Song-Ja;Jung, Jee H.;Choi, Yung Hyun
    • Journal of Marine Bioscience and Biotechnology
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    • v.1 no.2
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    • pp.63-70
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    • 2006
  • Natural product compounds are the source of numerous therapeutic agents. The marine environment produces natural products from a variety of structural classes exhibiting activity against numerous disease targets including anticancer agents. Among these, pectenotoxin-2 (PTX-2), which was first identified as a cytotoxic entity in marine sponges, which depolymerizes actin filaments, was found to be highly effective and more potent to activate an intrinsic pathway of apoptosis in p53-deficient tumor cells compared to those with functional p53 both in vitro and in vivo. However, the anti-proliferative mechanism of the compound at non-cytotoxic concentrations has not yet been explored. In the current study, we sought to investigate anti-proliferation and apoptosis of PTX-2 against U937 human leukemic cells and its underlying molecular mechanism. Exposure of U937 cells to PTX-2 resulted in growth inhibition and induction of apoptosis in dose- and time-dependent manner as measured by MTT assay, fluorescent microscopy and flow cytometric analysis. The anti-proliferative effect of PTX-2 was associated with a marked increase in the expression of cyclin-dependent kinase p21 (WAF1/CIP1) mRNA which was tumor suppressor p53-independent. The increase in apoptosis was connected with a time-dependent down-regulation of anti-apoptotic Bcl-XL and inhibitor of apoptosis proteins (IAPs) family such as XIAP and cIAP-2. Though additional studies are needed, these findings suggested that PTX-2-induced inhibition of U937 cells was associated with the induction of apoptotic cell death and the results provided important new insights into the possible molecular mechanisms of the anti-cancer activity of PTX-2.

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Forkhead-box A1 regulates tumor cell growth and predicts prognosis in colorectal cancer

  • YOUNG-LAN PARK;SEUNG-HUN KIM;SUN-YOUNG PARK;MIN-WOO JUNG;SANG-YOON HA;JUNG-HO CHOI;DAE-SEONG MYUNG;SUNG-BUM CHO;WAN-SIK LEE;HYUN-SOO KIM;YOUNG-EUN JOO
    • International Journal of Oncology
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    • v.54 no.6
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    • pp.2169-2178
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    • 2019
  • Forkhead box A1 (FOXA1) functions as a tumor suppressor gene or an oncogene in various types of cancer; however, the distinct function of FOXA1 in colorectal cancer is unclear. The present study aimed to evaluate whether FOXA1 affects the oncogenic behavior of colorectal cancer cells, and to investigate its prognostic value in colorectal cancer. The impact of FOXA1 on tumor cell behavior was investigated using small interfering RNA and the pcDNA6-myc vector in human colorectal cancer cell lines. To investigate the role of FOXA1 in the progression of human colorectal cancer, an immunohistochemical technique was used to localize FOXA1 protein in paraffin-embedded tissue blocks obtained from 403 patients with colorectal cancer. Tumor cell apoptosis and proliferation were evaluated using a terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling assay and Ki-67 immunohistochemical staining, respectively. FOXA1 knockdown inhibited tumor cell invasion in colorectal cancer cells, and induced apoptosis and cell cycle arrest. FOXA1 knockdown activated cleaved caspase-poly (ADP-ribose) polymerase, upregulated the expression of p53 upregulated modulator of apoptosis, and downregulated BH3 interacting domain death agonist and myeloid cell leukemia-1, leading to the induction of apoptosis. FOXA1 knockdown increased the phosphorylation level of signal transducer and activator of transcription-3. By contrast, these results were reversed following the overexpression of FOXA1. The overexpression of FOXA1 was associated with differentiation, lymphovascular invasion, advanced tumor stage, depth of invasion, lymph node metastasis and poor survival rate. The mean Ki-67 labeling index value of FOXA1-positive tumors was significantly higher than that of FOXA1-negative tumors. However, no significant association was observed between the expression of FOXA1 and the mean apoptotic index value. These results indicate that FOXA1 is associated with tumor progression via the modulation of tumor cell survival in human colorectal cancer.

Effect of Resveratrol on the Induction of Cdk Inhibitor p21 and Pro-apoptotic Bax Expression by amyloid-β in Astroglioma C6 Cells (신경교 세포에서 resveratrol이 amyloid-β에 의해 유도되는 Cdk inhibitor p21 및 Bax 발현의 감소 효과)

  • Kim Young Ae;Lim Sun-Young;Ko Woo Shin;Choi Byung Tae;Lee Yong Tae;Rhee Sook-Hee;Park Kun-Young;Lee Won-Ho;Choi Yung Hyun
    • Journal of Life Science
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    • v.15 no.2 s.69
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    • pp.169-175
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    • 2005
  • Resveratrol (3,4',5-trihydroxy-trans-stilbene), a phytoalexin found in grape skins, peanuts, and red wine, has been reported to have a wide range of biological and pharmacological properties. $Amyloid-\beta$ deposition and senile plaque-associated astrocytes are common neuropathological features of Alzheimer's disease. In this study, we have explored the effects of resveratrol on $amyloid-\beta-peptide-mediated$ cytotoxicity in vitro and modulation of cell growth-regulatory gene products in astroglioma C6 cells to elucidate its possible mechanism for anti-cytotoxicity. Exposure of C6 cells to $Amyloid-\beta$ resulted in dose-dependent growth inhibition and morphological changes of C6 cells, which were recovered by pre-treatment with resveratrol. The anti-proliferative effect of $amyloid-\beta$ was associated with the induction of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase (Cdk) inhibitor p21 (WAF1/CIP1) expression assessed by RT-PCR and Western blot analysis in time-dependent manner in C6 cells. In addition, the pro-apoptotic Bax expression was also up-regulated in $amyloid-\beta-treated$ C6 cells without alteration of anti-apoptotic Bcl-2 and $Bcl-X_L$ expression. However, pre-treatment of resveratrol significantly inhibited $amyloid-\beta-induced$ p53, p21 and Bax levels, suggesting that the modulation of p53, p21 and Bax levels could be one of the possible pathways by which resveratrol functions as anti-cytotoxic agent. Our results demonstrate that resveratrol may enhance the protection against $amyloid-\beta-induced$ cytotoxicity by promoting the survival of glial cells.

Toll-like Receptor 4-mediated Apoptotic Cell Death in Primary Isolated Human Cervical Cancers (부인과질환 특이적 종양의 TLR4 매개성 apoptosis 유발에 관한 연구)

  • Won, Jinyoung;Hong, Yunkyung;Park, Sookyoung;Kim, Joo-Heon;Hong, Yonggeun
    • Journal of Life Science
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    • v.28 no.6
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    • pp.718-725
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    • 2018
  • Toll-like receptor 4 (TLR4) has been implicated in cell proliferation and apoptosis in several types of cancer. In this study, the impact of TLR4 activation on apoptotic cell death in gynecologic cancers induced by lipopolysaccharide (LPS) was investigated. Cervical cancer cell lines were produced from isolated surgical specimens supplied by Paik Hospital. The primary cultures of normal myometrium and gynecologic cancers, including cervical, endometrial, and ovarian cancers, were used to examine the differences in morphological characteristics between normal and cancerous cells. A reverse transcription polymerase chain reaction analysis was used to determine the relative expression levels of TLR4 gene involved in apoptosis-associated signaling in cervical cancer cells. The cancer cell colonies showed a tendency to reach high levels of confluency compared with normal cells. In addition, an enhanced growth rate and loss of contact inhibition were observed in gynecologic cancer cells compared with normal cells (doubling times of 16.6 hr vs. 26 hr, respectively). The expression level of ITGA5, an alpha-5 integrin marker, was upregulated in normal myometrial cells, but this tendency was not exhibited in cervical cancer cells. Furthermore, p53 tumor suppressor gene expression was upregulated, whereas TLR4 and caspase-3 gene expressions were downregulated in cervical cancer cells. Notably, the expression levels of TLR4 and caspase-3 were increased significantly in LPS-treated cancer cells compared with those in non-LPS-treated cells. These results suggest that the TLR4-mediated caspase-dependent apoptotic signaling pathway could be suggested as a therapeutic target for the treatment of gynecologic cancers, including cervical cancers.

The Clinical and Histopathologic Features according to Loss of LKB1 Protein Expression on Primary Lung Cancer (원발성 폐암에서 LKB1 단백질 발현 소실에 따른 임상 양상 및 조직병리학적 특성)

  • Hwang, Ki Eun;Jo, Hyang-Jeong;Lee, Kang Kyoo;Sim, Hyeok;Song, Jung Sup;Shin, Jeong Hyun;Shin, Seong Nam;Park, Seong-Hoon;Hong, Kyeong-Man;Park, Jung-Hyun;Jeong, Jong-Hoon;Kim, Hui Jung;Kim, Hak-Ryul;Yang, Sei-Hoon;Jeong, Eun-Taik
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • v.64 no.5
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    • pp.362-368
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    • 2008
  • Background: LKB1(STK11) is a serine/threonine kinase that functions as a tumor growth suppressor. The functions of LKB1 in lung cancer are not completely understood. This study evaluated the relationship between LKB1 protein expression and the clinicopathological features in lung cancer tissues. Methods: The expression of LKB1 was studied in paraffin-embedded tumor blocks, which were obtained from 77 patients who had undergone surgery at Wonkwang University Hospital. The expression of the LKB1 protein was considered positive if the staining intensity in the tumor tissue adjacent to the normal airway epithelium was >30%. Results: The LKB1 expression was positive in 31 (40%) of samples. Loss of LKB1 expression was significantly associated with being male, smoking history, and squamous cell carcinoma. In the peripheral sites, the loss of LKB1 expression was strongly associated with a smoking history. A loss of LKB1 expression was more frequently associated with progression according to TNM staging, particularly more than T2, N progression. Conclusion: There was a significant relationship between the loss of the LKB1 protein and gender, smoking history, and histological type in primary lung cancer. Although LKB1 expression was not found to be a significant prognostic factor, further studies with a larger cohort of patient's lung cancer tissue samples will be needed to confirm this.

홍삼 유래 성분들의 면역조절 효능

  • Jo, Jae-Yeol
    • Food preservation and processing industry
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    • v.8 no.2
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    • pp.6-12
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    • 2009
  • 면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.

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