• Title/Summary/Keyword: human colorectal cancer cell

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The Effect of (1S,2S,3E,7E,11E)-3,7,11,15-Cembratetraen-17,2-Olide (LS-1) from Lobophyyum sp. on the Apoptosis Induction of SNU-C5 Human Colorectal Cancer Cells

  • Kim, Eun-Ji;Kang, Jung Il;Tung, Nguyen-Huu;Kim, Young-Ho;Hyun, Jin Won;Koh, Young Sang;Chang, Weon-Young;Yoo, Eun Sook;Kang, Hee-Kyoung
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제24권6호
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    • pp.623-629
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    • 2016
  • (1S,2S,3E,7E,11E)-3,7,11,15-cembratetraen-17,2-olide (LS-1), a marine cembrenolide diterpene, has anticancer activity against colon cancer cells such as HT-29, SNU-C5/5-FU (fluorouracil-resistant SNU-C5) and SNU-C5. However, the action mechanism of LS-1 on SNU-C5 human colon cancer cells has not been fully elucidated. In this study, we investigated whether the anticancer effect of LS-1could result from apoptosis via the modulation of $Wnt/{\beta}$-catenin and the TGF-${\beta}$ pathways. When treated with the LS-1, we could observe the apoptotic characteristics such as apoptotic bodies and the increase of sub-G1 hypodiploid cell population, increase of Bax level, decrease of Bcl-2 expression, cleavage of procaspase-3 and cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase in SNU-C5 cells. Furthermore, the apoptosis induction of SNU-C5 cells upon LS-1 treatment was also accompanied by the down-regulation of $Wnt/{\beta}$-catenin signaling pathway via the decrease of GSK-$3{\beta}$ phosphorylation followed by the decrease of ${\beta}$-catenin level. In addition, the LS-1 induced the activation of TGF-${\beta}$ signaling pathway with the decrease of carcinoembryonic antigen which leads to decrease of c-Myc, an oncoprotein. These data suggest that the LS-1 could induce the apoptosis via the down-regulation of $Wnt/{\beta}$-catenin pathway and the activation of TGF-${\beta}$ pathway in SNU-C5 human colon cancer cells. The results support that the LS-1 might have potential for the treatment of human colon cancer.

장수상황버섯 균사체를 이용한 고체 발효한약재의 대장암 세포성장 억제 활성 (Anti-Proliferative Activities of Solid-State Fermented Medicinal Herbs Using Phellinus baumii against Human Colorectal HCT116 Cell)

  • 손호용;신용규;김종식
    • 생명과학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.1268-1275
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    • 2010
  • 본 연구에서는, 장수상황버섯(Phellinus baumii) 균사체를 이용한 한약재 고체발효 추출물의 암세포 성장억제 효과를 확인하고자 36종의 한약재 및 이들의 고체발효 한약재 추출물을 대상으로, 인간 대장암세포(HCT116) 성장억제능, 정상세포(HEK-293, 3T3-L1 및MC3T3-E1)에 대한 세포독성 및 인간 적혈구 용혈활성을 평가하였다. 선별된 36종의 한약재 추출물은 100 ${\mu}g/ml$ 농도에서, 사인, 천궁, 석곡, 백선피, 시체, 두충, 백과, 신이, 와송, 삼칠, 견우자, 원지 및 괄루인의 13종에서 암세포 성장률이 50% 이하를 나타내었으며, 균사체 추출물은 46.3%의 성장률을 나타내었다. 반면 25종의 발효한약재 추출물은 대부분 암세포 성장억제능의 변화가 미미하였으나, 백선피, 백과, 신이, 황부자, 산약, 현삼 및 괄루인은 암세포 증식억제능이 유의적으로 감소하였으며, 도인, 골쇄보, 구기자 및 패모에서는 암세포 성장억제능이 유의적으로 증가하였다. 특히 골쇄보, 구기자 및 패모 추출물의 대장암세포에 대한 $IC_{50}$는 각각 394, 917 및 149 ${\mu}g/ml$이었으나, 발효 후 각각 28, 85 및 80 ${\mu}g/ml$를 나타내었다. 또한 발효 골쇄보, 구기자 및 패모 추출물은 200 ${\mu}g/ml$ 농도까지 정상세포에서 미미한 세포독성을 나타내었다. 이러한 결과는 장수상황버섯 균사체를 이용한 한약재 고체발효가 새로운 항암 활성물질 개발 및 신규의 생리활성물질 생산에 이용될 수 있음을 제시하고 있다.

Albendazole and Mebendazole as Anti-Parasitic and Anti-Cancer Agents: an Update

  • Chai, Jong-Yil;Jung, Bong-Kwang;Hong, Sung-Jong
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제59권3호
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    • pp.189-225
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    • 2021
  • The use of albendazole and mebendazole, i.e., benzimidazole broad-spectrum anthelmintics, in treatment of parasitic infections, as well as cancers, is briefly reviewed. These drugs are known to block the microtubule systems of parasites and mammalian cells leading to inhibition of glucose uptake and transport and finally cell death. Eventually they exhibit ovicidal, larvicidal, and vermicidal effects on parasites, and tumoricidal effects on hosts. Albendazole and mebendazole are most frequently prescribed for treatment of intestinal nematode infections (ascariasis, hookworm infections, trichuriasis, strongyloidiasis, and enterobiasis) and can also be used for intestinal tapeworm infections (taeniases and hymenolepiasis). However, these drugs also exhibit considerable therapeutic effects against tissue nematode/cestode infections (visceral, ocular, neural, and cutaneous larva migrans, anisakiasis, trichinosis, hepatic and intestinal capillariasis, angiostrongyliasis, gnathostomiasis, gongylonemiasis, thelaziasis, dracunculiasis, cerebral and subcutaneous cysticercosis, and echinococcosis). Albendazole is also used for treatment of filarial infections (lymphatic filariasis, onchocerciasis, loiasis, mansonellosis, and dirofilariasis) alone or in combination with other drugs, such as ivermectin or diethylcarbamazine. Albendazole was tried even for treatment of trematode (fascioliasis, clonorchiasis, opisthorchiasis, and intestinal fluke infections) and protozoan infections (giardiasis, vaginal trichomoniasis, cryptosporidiosis, and microsporidiosis). These drugs are generally safe with few side effects; however, when they are used for prolonged time (>14-28 days) or even only 1 time, liver toxicity and other side reactions may occur. In hookworms, Trichuris trichiura, possibly Ascaris lumbricoides, Wuchereria bancrofti, and Giardia sp., there are emerging issues of drug resistance. It is of particular note that albendazole and mebendazole have been repositioned as promising anti-cancer drugs. These drugs have been shown to be active in vitro and in vivo (animals) against liver, lung, ovary, prostate, colorectal, breast, head and neck cancers, and melanoma. Two clinical reports for albendazole and 2 case reports for mebendazole have revealed promising effects of these drugs in human patients having variable types of cancers. However, because of the toxicity of albendazole, for example, neutropenia due to myelosuppression, if high doses are used for a prolonged time, mebendazole is currently more popularly used than albendazole in anti-cancer clinical trials.

ATF3를 통한 caffeic acid phenethyl ester에 의한 NAG-1 유전자의 발현 증가 (Caffeic Acid Phenethyl Ester Induces the Expression of NAG-1 via Activating Transcription Factor 3)

  • 박민희;정정욱;이성호;백승준;김종식
    • 생명과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.37-42
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    • 2018
  • NAG-1 단백질은 TGF-${\beta}$ superfamily 유전자로서 암세포의 apoptosis를 유도하고 항암 활성과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 프로폴리스 유래의 파이토케미칼 CAPE (caffeic acid phenethyl ester)에 의한 항암유전자 NAG-1의 발현과 발현조절에 대해 연구하였다. 인간 대장암 세포주 HCT116에서 CAPE의 처리에 의해 농도의존적, 시간의존적으로 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. 게다가, 다른 대장암 세포주인 LOVO 세포주에서도 농도의존적으로 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. p53-null HCT116세포주를 이용한 실험에서 CAPE에 의한 NAG-1의 발현은 전사조절인자인 p53에 의존하지 않음을 증명하였다. 또한, 3가지 종류의 NAG-1 프로모터 construct를 이용한 실험에서, cis-element 후보가 -474와 -1,086사이에 있음을 증명하였다. CAPE에 의해 전사조절인자인 ATF3와 CREB의 발현이 변화되는 지를 확인한 결과, CREB은 전혀 발현이 증가되지 않는 반면 ATF3는 CAPE 처리에 의해 농도의존적으로 발현이 증가함을 확인하였다. 그리고, pCG-ATF3와 pCREB의 cotransfection 실험에서 CREB은 NAG-1의 발현에 영향을 못 미치는 반면, ATF3의 과대발현에 의해 NAG-1의 발현이 증가됨을 확인하였다. 결론적으로, CAPE에 의한 NAG-1의 발현은 주로 전사조절인자인 ATF3를 경유하여 일어남을 시사한다.

왕머루 포도에서 분리한 Vitisin A의 자궁암주에 대한 자멸사 효과 (Apoptotic Effect of Vitisin A from Vitis Amurensis against MES-SA Uterine Cancer Cells)

  • 임정한;이효정;이은옥;이효정;권희영;심범상;안규석;김성훈
    • 동의생리병리학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.290-295
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    • 2008
  • The cytotoxic characteristics of Vitsin A isolated from Vitis amurensis L. were examined in human colorectal, breast, uterine and renal cancer cells. Vitsin A showed good cytotoxicity against various cancer cells with $IC_{50}$ of $1\;{\sim}\;30\;{\mu}M$. Among them, Vitisin A exhibited strongest cytotoxic effect against MES-SA cells with $IC_{50}$ of 1.11 ${\mu}M$ by SRB assay. To verify whether the cytotoxicity of Vitisin A may be associated with apoptosis, TdT-mediated-dUTP Nick-End Labeling (TUNEL) assay and cell cycle analysis were performed in MES-SA cells. Apoptotic bodies were observed in Vitisin A treated MES-SA cells by TUNEL assay. Also, Vitisin A effectively increased the portion of $sub-G_1$ DNA content by flow cytometric analysis. Taken together, these findings suggest that the cytotoxicity of Vitisin A against MES-SA cells is chiefly mediated by apoptosis.

연 및 neferine의 암세포 항 성장 및 세포사멸 활성 (Anti-proliferative and Pro-apoptotic Activities of Nelumbo nucifera and Neferine in Human Colorectal HCT116 Cells)

  • 김용현;이은주;정정욱;손호용;박종이;김종식
    • 생명과학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.1080-1085
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    • 2019
  • 본 연구에서는 연(Nelumbo nucifera)의 잎(leaf, NL), 자육(seed, NS), 자방(seedpod, NSP)의 에탄올 추출물을 제조하고 이들의 암세포 항 성장 활성과 세포사멸 활성을 연구하였다. 추출물 NL, NS, NSP는 농도의존적으로 세포 생존율을 감소시켰을 뿐 만 아니라 항암 유전자인 NAG-1 유전자와 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, NL은 NAG-1 단백질의 발현과 PARP cleavage를 시간 의존적으로 증가시켰다. PARP cleavage는 NAG-1 siRNA의 transfection에 의해 부분적으로 감소하였으며, 이러한 결과는 NAG-1이 NL에 의해 유도되는 apoptosis에 기여하는 유전자 중의 하나라는 것을 나타낸다. 그리고, 연근 유래의 순수물질인 neferine도 농도의존적으로 HCT116 세포 생존율을 감소시켰으며, NAG-1 단백질의 발현과 PARP cleavage를 농도의존적, 시간의존적으로 증가시켰다. Neferine에 의해 유도된 PARP cleavage는 NAG-1 siRNA의 transfection에 의해 부분적으로 회복되는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 NAG-1 단백질이 neferine에 의해 유도되는 apoptosis에도 기여하는 유전자 중의 하나라는 것을 시사한다. 종합적으로 본 연구 결과는 연근 부위별 추출물과 연근유래 순수물질인 neferine에 의한 암세포 항 성장 활성과 세포사멸 활성의 분자 생물학적 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

대장암 세포주에서 주박 추출물의 유기용매 분획물의 항성장 활성 (Anti-proliferative Activities of Solvent Fractions of Lees Extracts in Human Colorectal HCT116 Cells)

  • 강형택;이승훈;김순영;김미선;신우창;손호용;김종식
    • 생명과학회지
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    • 제24권9호
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    • pp.967-972
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    • 2014
  • 본 연구는 한국 고유의 전통주인 막걸리 제조시 생성되는 주박 추출물과 유기용매 분획물을 총 85종 분리하여, 이들의 대장암 세포주에 대한 항성장 활성과 활성기전을 연구하였다. 이들 중 세포생존율 연구결과에 따라 3가지 종류의 분획물(KSD-E1-3, KSD-E2-3, KSD-E4-3)을 선별하였다. 이 중 가장 활성이 높은 KSD-E1-3 분획물에 의한 유전체 수준에서의 유전자 발현변화를 확인하기 위하여 oligo DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과, 2배이상 발현이 증가된 유전자들 가운데 항암 유전자인 NAG-1, ATF3, DDIT3 그리고 p21을 선별하여 추가 실험을 진행하였다. 세포생존율 결과에 따라 선별된 3가지 종류의 분획물(KSD-E1-3, KSD-E2-3 그리고 KSD-E4-3)에 의한 4가지 종류의 유전자의 발현을 확인한 결과, KSD-E1-3에 의하여 모든 유전자의 발현이 높게 증가되었다. KSD-E1-3에 의한 유전자의 발현이 전사조절인자 p53에 의존적인지 확인하고자 p53 null HCT116 세포주를 이용하여 RT-PCR한 결과, NAG-1, ATF3, 그리고 DDIT3 유전자 p53에 비의존적이었으며, 반면 p21 유전자는 p53에 의해서만 발현이 증가되는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 주박 추출물이 다양한 기작에 의해 항암 유전자의 발현을 유도함으로써 암 세포에 대한 항성장 활성을 보여주고 있음을 나타낸다.

비소세포 폐암에서의 Microsatellite Instability와 p53. K-ras, c-myc 암단백의 발현 (Microsatellite Instability and p53, k-ras c-myc Oncoprotein Expression in Non-Small Cell Lung Carcinoma)

  • 나석주;곽문섭
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제33권1호
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    • pp.60-67
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    • 2000
  • Background: Microsatellites are short-tandem repeated uncleotide sequences present throughout the human genome. Alterations of microsatellites have been termed microsatellite instability(MI). It has been generally known that microsatellite instability detected in hereditary non-polyposis colorectal cancer (HNPCC) reflects genetic instability that is caused by impairments of DNA mismatch repair system regarding as a novel tumorigenic mechanism. A number of studies reported that MI occurred at varying frequencies in non-small cell lung carcinoma (NSCLC). However It has been unproven whether MI could be a useful market of genetic instability and have a clinical significance in NSCLC. Material and Method : We have examined whether MI can be observed in thirty NCSLC using polymerase chain reaction whether such alterations are associated with other molecular changes such as p53, K-ras and c-myc oncoproteins expression detected by immunohistochemical stain,. Result: MI(+) was observed in 16.6%(5/30) and MI(-) was 83.3% (25/30) Average age was 50$\pm$7.5 year-old in MI(+) group and 57$\pm$6.6 year-old in MI(-) group. Two year survival rate in MI(=) group (20% 1/5) was worse than MI(-) group (64% 16/25) with a statistic difference. (P=0.04) The positive rate of K-ras oncoprotein expression and simultaneous expression of 2 or 3 oncoproteins expression were higher in MI(+) group than MI(-) group with a statistic difference(P=0.05, P=0.01) Conclusion: From, these results the authors can conclude that MI is found in some NSCLC and it may be a novel tumorigenic mechanism in some NSCLC. We also conclude that MI could be used as another poor prognostic factor in NSCLS.

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남극 지의류 Usnea Aurantiaco-atra의 메탄올 추출물의 항염증 및 항암 활성 (Anti-inflammation and Anti-cancer Activity of Methanol Extract of Antarctic Lichen, Usnea Aurantiaco-atra)

  • 서승석
    • 생명과학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.978-986
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    • 2023
  • 선천면역체계에 의한 염증은 감염에 의해 매개되는 환경적 위험 요인에 대한 보호 메커니즘이며 암 발병을 포함한 다양한 인간 질병의 발병 원인이기도 하다. 지의류는 다양한 질병을 치료할 수 있는 가능성을 지닌 다양한 생체 활성분자를 가지고 있다는 측면에서 점점 더 주목받고 있다. 이끼류의 2차 대사산물이 지닌 항산화, 항염증 그리고 항암 활성에 대해서 널리 보고되었지만 아직까지 구체적인 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 남극 지의류 Usnea aurantiaco-atra의 메탄올 추출물에 대한 항염증 및 항암 활성의 분자적 메커니즘을 조사하고자 하였다. 본 연구결과에 의하면 메탄올 추출물은 COX-2, IL-6, iNOS, TNF-α 및 NO 생성과 같은 주요 염증 지표들에 대해 농도 의존적으로 조절함으로써 항염증 활성을 나타냈다. 또한, 추출물이 농도 의존적으로 HCT116 결장암 세포에 대해 세포독성 활성을 가지며, caspase-3 활성화에 의한 세포사멸 유도를 통해 암세포의 증식을 현저히 감소시키는 것을 관찰했다. 이 연구에서 남극 이끼류인 Usnea aurantiaco-atra의 메탄올 추출물이 항염증과 항암 활성을 갖는다는 사실을 처음으로 보였으며 이러한 결과는 염증과 암 사이의 연관성을 뒷받침하는 분자 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 보여준다.

당귀보혈탕(當歸補血湯)의 배합비율에 따른 대장암 세포주 HCT116의 세포사멸 효과 (Effect of Dangguibohyultang and its combinations on apoptosis in human colorectal adenocarcinoma HCT116 cells)

  • 김병완;윤현정;전현숙;윤형중;김창현;박선동
    • 대한본초학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.37-46
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    • 2006
  • Objectives : The purpose of this study was to investigate the effect of Dangguibohyultang (DB) and its combination (DB-I; Astragali membraneus BUNGE : Angelica gigas NAKAI=5:1, DB-II; Astragali membraneus BUNGE:Angelica gigas NAKAI=1:1, DB-III; Astragali membraneus BUNGE:Angelica gigas NAKAI=1:5,) on apoptosis in human colorectal adenocarcinoma HCT116 cells. Methods : To study the cytotoxic effect of methanol extract of DB-I, DB-II and DB-III on HCT116 cells, the cell viability was determined by XTT reduction method and ttypan blue exclusion assay. To confirm the induction of apoptosis, the cleavage of poly ADP-ribose polymerase (PARP), a substrate for caspase-3 and a typical sign of apoptosis, and the activation of procaspase-3, -8 and -9 were examined by western blot analysis. Furthermore, DB-induced apoptosis was confirmed by DNA fragmentation. The release of cytochrome C from mitochondria to cytosol, the level of Bcl-2 and Bax, and the expressions of Raf/MEK/ERK were examined by western blot analysis. Results : DB-I and DB-II reduced proliferation of HCT116 cells in a dose-dependent manner. DB-I and DB-II decreased procaspase-3, -8, -9 levels in a dose-dependent manner and induced the clevage of PARP. DB-I and DB-II also triggered the mitochondrial apoptotic signaling by increasing the release of cytochrome C from mitochondria to cytosol, decreasing of anti-apoptotic Bcl-2, and increasing of pro-apoptotic Bax. DB-I and DB-II decreased the activation of Ras/Raf/MEK/ERK cascade in a dose-dependent manner. Conclusion : These results suggest that DB-I and DB-II induce apoptosis via mitochondrial pathway in HCT116 cells. Furthermore, Raf/MEK/ERK cascade is involved in DB-induced apoptosis. These results suggest that DB is potentially useful as a chemotherapeutic agent in human liver cancer.

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