• 대한임상검사과학회지
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• 제51권2호
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• pp.221-234
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• 2019

암은 유전적, 대사질환적 그리고 감염성 질환 등에 의해 유발되는 생명을 위협하는 심각한 질환으로서, 세포의 성장이 정상적으로 통제되지 않으며, 공격적인 형태로 주변의 조직이나 장기로 침범하는 경향을 보이는 생명을 심각하게 위협하는 질병이다. 지난 수십 년 간, 인류의 건강을 위협하는 암을 정복하기 위한 지속적인 노력이 있었고, 암 신생 기전 및 항암제 연구가 항암제 내성에 대한 연구와 함께 다양한 연구주제로 다루어져 왔다. Hinokitiol (${\beta}$-thujaplicin)은 측백나무과 편백속에 속하는 나무에서 분비되는 terpenoid 물질로서, 항염증작용, 항균작용 및 몇몇 암세포 주에서 autophagy를 통한 항암효과가 있는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는, hinokitiol이 세포 영양상태의 변화유무에 관계없이, transcription factor EB (TFEB)의 핵으로의 이동을 촉진한다는 것을 확인하였다. TFEB의 핵으로의 이동은 autophagy 및 lysosome관련 유전자의 발현을 촉진시키고, 세포질 내에 증가된 autosome과 lysosomal puncta의 관찰을 가능하게 하였다. Hinokitiol를 HCC827세포에 처리한 경우에서, 세포 내 autophagy의 증가와 더불어, mitochondria의 hyper-fragmentation과 mitochondria의 authophagic degradation (mitophagy)가 함께 증가되는 것이 관찰되었다. Hinokitiol은 자궁경부암 세포주인 HeLa세포와 비소세포 폐암 세포주인 HCC827에서 암세포 특이 독성을 나타내었다. 더욱이, TFEB 과발현을 통해 autophagy를 인위적으로 증가시킨 HeLa 세포에서 hinokitiol에 대한 세포독성은 더욱 강화된 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 통해, hinokitiol은 TFEB의 핵으로의 이동을 촉발시키는 강력한 autophagy inducer임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 처음으로 확인된 hinokitiol에 의한 TFEB의 활성화 및 비소세포성 암세포에서 항암효과의 상승작용은 다양한 항암제 저항성 세포들에 대한 새로운 치료법 및 대체요법 개발과 관련된 의미 있는 결과로 향후, 분자수준의 작용기작에 대한 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권2호
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• pp.95-101
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• 2018

노랑붓꽃에서 분리된 iridin의 doxorubicin으로 유도된 신장 세포괴사 모델에 대한 보호 효과 및 암세포에 대한 작용을 알아보기위해 연구를 수행하였다. Iridin 단일 처리로는 신장근위세뇨관 세포주에 대해 독성을 나타내지 않았으며, $80{\mu}M$의 농도에서 $10{\mu}M$ doxorubicin 처리에 의한 세포사멸을 $94.6{\pm}2.6%$까지 회복시켰다. 또한 $80{\mu}M$ iridin 처리는 $10{\mu}M$ doxorubicin 처리에 의해 증가된 cleaved PARP1과 cleaved caspase-3를 포함하는 세포사멸 신호전달을 차단하였을 뿐만 아니라 DNA fragmentation, necrotic cell death 및 mitochondrial dysfunction을 개선시켰다. 마지막으로 암세포에서 iridin의 효과를 확인해본 결과, 폐암세포주인 NCI-H1229 세포에서 doxorubicin의 항암효과를 억제하는 경향이 나타났지만 대장암 세포주인 HCT-116 세포주에서는 암세포에 대한 성장억제를 방해하지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 폐암세포에서 doxorubicin과 iridin의 병용처리는 힘들다고 판단되고, In vivo 수준에서 신장 독성 및 대장암 관련 실험을 통해 iridin의 역할을 추가적으로 확인해야한다고 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권6호
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• pp.1353-1365
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• 1997

연구배경 : 종양괴사인자(tumor necrosis factor ; TNF)는 다양한 생물학적 기능을 가지고 있는 바, 그 중 생체 외에서 증명된 뚜렷한 항암 효과로 말미암아 최근 항암 유전자요법의 중요한 대상으로 관심을 모으고 있다. 현재 유전자 이입의 기술적 문제로 생체 외에서 암세포에 유전자 이입을 시행한 후 이를 다시 환자의 생체내로 이식하는 방법이 연구의 주종을 이루고 있다. 그러나 저자들의 과거의 연구를 포함한 여러 연구에서 TNF가 이입된 암세포는 TNF에 대해 내성을 보이는 이에는 새로이 방어 단백질을 합성하는 것이 관여할 것이라는 시사가 있었다. 이 획득내성의 기전을 밝히는 것이 종양생물학의 이해를 넓히고 보다 효과적인 항암 유전자요법을 개발하기위한 매우 중요한 과제로 생각된다. 저자들은 TNF 유전자 이입에 따른 암세포의 TNF에 대한 획득내성에, 일부 세포에서 TNF에 의해 발현이 유도된다는 것이 밝혀진, 항산화효소의 하나인 MnSOD의 발현의 변화가 관여하는 지를 규명하고자 본 실험을 수행하였다. 방 법 : TNF에 다양한 감수성을 보이는 인체 및 생쥐 기원의 4가지 암세포주(WEHI164, NCI-H2058, A549, ME180)에 TNF-$\alpha$ 유전자를 retroviral 이용하여 이입하고 TNF의 발현을 시도하여 PCR, ELISA, MTT assay로 확인하였고, TNF 유전자가 이입된 세포(WEHI164-TNF, NCI-H2058-TNF, A549-TNF, ME180-TNF)는 TNF에 내성을 보이는지 역시 MTT assay로 검증하였다. TNF 유전자 이입 전후의 MnSOD mRNA 발현의 차이는 Northern blot analysis를 통하여 비교하였다. 결 과 : 1) TNF-$\alpha$ 유천자 이입 및 발현 확인 PCR을 시행한 결과 TNF 유전자가 이입된 각 세포 790 base pair 표기의 진한 DNA band를 보인 반면 모세포주는 보이지 않아서 retroviral vector를 이용한 유전자 이입이 DNA 수준에서 이루어 있었다. 그리고 TNF 유전자가 이입된 세포의 배양상층액에서 TNF양을 ELISA로 측정한 결과 TNF를 세포에 따라 1.91ng/24hr/$10^6\;cells$에서 3.91ng/24hr/$10^6\;cells$ 생산함을 알 수 있었다. 2) TNF 유전자 이입 전후, 암세포의 TNF에 대한 감수성 비교 TNF 농도 100ng/ml에서 WEHI164-TNF와 ME180-TNF 세포는 통계적으로 유의하게 (p<0.01) TNF에 대한 내성을 획득함을 알 수 있었다. 3) TNF 유전자 이입 전후외 MnSOD mRNA 발현양상 TNF에 감수성을 보이는 WEHl164와 ME180세포는 TNF 유전자 이입 후에 MnSOD mRNA 발현이 증가되지 않았으며, TNF에 내성을 보이는 NCIH2058과 A549 세포는 TNF 유전자 이입 후에 MnSOD mRNA 발현의 증가가 관찰되었으나 이는 모세포에 외부에서 TNF를 주었을 때도 관찰되었다. 결 론 : 세포주에 TNF 유전자를 이입하여 TNF를 발현하게 하였을때 세포 자신은 TNF에 대해 내성을 하게 되는데, 이 획득내성은 MnSOD 발현 능력의 향상에 의한 것은 아닐 것으로 판단되나 각 세포주의 자연 상태의 TNF에 대한 감수성 여부는 MnSOD의 발현 차이가 관련될 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권5호
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• pp.962-974
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• 1998

연구배경: 최근 폐암은 전세계적으로 증가 추세에 놓여 있을 뿐 아니라 서구에서는 여성 폐암 환자의 비율이 크게 늘고 있으며 이미 폐암은 유럽과 미주에서 사망원인 1위의 암종으로 이미 우리 나라를 비롯하여 다른 여러 국가에서도 비슷한 경향을 보이고 있다. 원발성 폐암의 80%가 비소세포폐암으로 진행이 국소적인 폐암인 경우 수술적 제거가 주된 치료이나 이러한 양호한 경우에도 환자의 약 50% 만이 5년이상 생존할 수 있다. 확실히 비슷한 병기에도 불구하고 환자의 생존률은 현격한 차이를 보이고 있기 때문에 폐암의 분자학적, 생물학적 특정 등에 대한 연구가 진행되어 생존률을 보다 정확하게 예측하고 각각의 환자에 대한 보다 알맞는 치료 방법을 적용하기 위한 새로운 예후적 인자를 알려는 노력이 진행되고 있다. 앙은 세포의 증식과 함께 apoptotic 세포 소실의 감소에 의해 성장할 수 있다. 일반적으로 고형 종양은 성장과 세포의 손실은 종양의 전이, 분화, 죽음 등의 다양한 생물학적인 기전에 의하여 야기된다. 이중에 세포의 죽음은 면역학적 반응, 불가항력적인 미세환경의 상태 (세포의 괴사), 또는 apoptosis와 같은 유전자적인 조절에 의하여 생기게 된다. 암은 세포 주기의 증가로 인한 방법(종양 유전자의 활성도의 종가)과 세포 주기 진행억제의 감소(암억제 유전자의 소실), bcl-2의 과발현과 같은 antiapoptosis signal의 감소 및 bax의 감소 또는 p53의 돌연변이와 같은 proapoptosis signal의 감소 등을 야기하게 되는 유전자의 돌연변이에 의해 발생된다고 할 수 있다. 세포소실에 대한 변수에 대해 체계적인 연구가 거의 없지만 몇몇 단일 변수에 대한 연구가 진행되었다. 이에 저자들은 비소세포폐암에서 예후적 인자로서의 p53과 bcl-2의 발현이 환자의 예후에 어떠한 영향을 보이는지 알기 위해 본 연구를 시행하였다. 방 법: 1980년부터 1994 년 한양대학교 부속병원에서 비소세포폐암으로 진단된 후 술전 병기가 초기(병기 I-IIIa) 라고 판단되어 치료 목적으로 광법위 폐절제술을 시행받은 환자중 수술후 1 달이내에 수술의 합병증으로 사망한 예를 제외한 환자와 이들의 폐절제 조직 총 84예를 대상으로 하였는데 환자는 원발 폐암과 림프절에 대해 광범위 절제술(엽절제술 또는 전폐절제술)을 시행하였으며 환자는 술전에 아무런 치료 (방사선 또는 항암약제 치료)도 받지 않았고 술후에는 각각의 조직학적 병기에 따라 보조 치료를 받았다. 폐절제로 얻은 조직의 조직학적 특징은 WHO 표준 기준에 맞추었고 또한 환자의 조직병리학적 병기 판정은 TNM 병기 판정 기준에 맞추었다. 이와 같이 얻어진 이용하여 p53과 bcl-2 각각의 단클론 항체로 면역조직화학적 염색을 시행하였고 이의 발현과 환자의 생존률과의 연관성을 알아보았다. 결 과: p53과 bcl-2의 발현은 총 84예에서 시행하여 각각 47예 56.0%, 15예 17.9%의 발현율을 보였다. bcl-2의 발현군은 생존기간이 $64.23{\pm}10.73$달이었으나 음성군은 생존기간이 $35.28{\pm}4.39$달 (p=0.03)로 전체 환자의 생존과 bcl-2의 발현은 밀접한 연관을 보였고 cyclin D1은 양성 발현군의 생존 기간이 $22.76{\pm}3.50$개월, 음성 발현군의 생존기간이 $45.38{\pm}5.64$개월 (p=0.0515)로 생존율과의 상당한 통계적인 연관성의 가능성을 나타내었지만 p53 의 경우는 통계적 의의를 찾을 수 없었다(양성군의 생존기간 $34.71{\pm}6.12$ 달, 발현 음성군의 생존기간 $45.35{\pm}6.30$ 달, p=0.21). 결 론: 결론적으로 본 연구에서는 비소세포폐암에서 bcl-2의 발현은 양호한 예후 인자로 작용하였으며 p53의 발현은 비소세포폐암의 예후적인 인자로의 통계학적 의미를 찾을 수가 없었다. 또한 bcl-2의 발현과 p53 발현 사이에 역관계가 있다는 보고가 있어서 이의 연관성을 알아보았으나 생존율에 대한 bcl-2와 p53의 발현에서 일어날 수 있는 네가지 조합 ; bcl-2(+)/p53(+), bcl-2 (+)/p53(-), bcl-2(-)/p53 (+) 및 bcl(-)/p53(-) 사이에서 통계학적 의의를 발견하지 못하였다. 결론적으로 폐암의 발암과정은 어느 한 유전자 또는 인자에 의해 야기되는 단순한 과정이 아니고 여러 조절인자들의 복합적인 복잡, 다양한 상호간의 작용에 의해서 서로 영향을 주므로써 폐암의 발암과정의 중요한 기전이 된다고 생각되므로 보다 광범위한 연구가 필요하다고 사료된다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제36권4호
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• pp.231-237
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• 2006

Hypoxia in solid tumors is known to contribute to intrinsic chemoresistance. Histocultures are in vitro 3 dimensional cultures of tumor tissues and maintain the characteristic microenvironment of human solid tumors in vivo including hypoxia and multicellular structure. In this study, we evaluated the pharmacodynamics of tirapazamine(TPZ), a hypoxia-selective cytotoxin, in human non small cell lung cancer(NSCLC) cells grown as monolayers and histocultures. Antiproliferative activity of TPZ was determined after various conditions of drug exposure, and cell cycle arrest and apoptosis were also measured using flow cytometry. In monolayers, hypoxia selectivity measured by hypoxic/normoxic cytotoxicity ratio was increased with longer exposure. Lower cytotoxicity of TPZ was observed in histocultures compared to monolayers, however, a similar level of cytotoxicity was obtained with longer exposure of 96 hr. TPZ induced $G_2/M$ arrest and apoptosis in both culture conditions, which were greatly enhanced under hypoxic condition. Our data clearly showed the different pharmacodynamics of TPZ in monolayers and histocultures. Antiproliferative activity of TPZ against human solid tumors can be improved with longer drug exposure by exploiting drug delivery systems or by combining angiogenesis inhibitors to maintain drug concentration in tumor tissues.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제33권2호
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• pp.105-112
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• 2003

Selective COX (cyclooxygenase)-2 inhibitors including celecoxib have been shown to induce apoptosis and cell cycle changes in various tumor cells. New inhibitors are recently being developed as chemomodulating agents. We evaluated celecoxib and screened 150 synthetic compounds for anti-proliferative activities in vitro. Effects of celecoxib on COX activity, cell growth, cell cycle distribution, and apoptosis induction were determined in A549 COX-2 overexpressing human non-small cell lung cancer (NSCLC) cells. The COX inhibition of celecoxib increased with concentration up to 82% at $1\;{\mu}M$ after 24 hr exposure. Forty ${\mu}M$ and $50\;{\mu}M$ of ce1ecoxib induced $G_1$ arrest, and TUNEL-positive apoptotic cells, respectively. Among 150 compounds, several compounds were selected for having greater COX-2 inhibitory activity and higher selectivity than celecoxib with growth inhibitory activity. Celecoxib showed concentration-dependent COX inhibitory activity, and ability to induce cell cycle arrest and apoptosis in human NSCLC cells in vitro. Among synthetic analogues screened, several compounds showed promising in vitro activity as COX-2 inhibitory anticancer agents, which warrant further evaluation in vitro and in vivo.

• 대한한방내과학회지
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• 제35권3호
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• pp.317-331
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• 2014

Objectives: The root of Platycodon grandiflorum (PG) has been known to possess a range of pharmacological activities including anti-cancer, anti-inflammatory, and anti-oxidant effects. The present study was designed to investigate whether or not PG-induced cell death was connected with autophagy and apoptosis in NCI-H460 human lung cancer cells. Methods: Effects on the cell viability and apoptotic activity were quantified using MTT assays and flow cytometry analysis, respectively. Protein activation was measured by immunoblotting. Autophagy was measured by LC3 immunofluorescence and immunoblotting. ROS production and loss of mitochondria membrane potential (MMP) were checked with flow cytometry analysis. Results: Following exposure to PG, NCI-H460 cell proliferation decreased simultaneously inducing autophagic vacuoles and up-regulation of microtubule-associated protein 1 light chain 3 and beclin-1 protein expressions. Interestingly, pre-treated with autophagy inhibitors, 3-methyladenin or bafilomycin A1 further triggered reduction of cell viability. PG treatment also induced apoptosis that was related modulation of Bcl-2 family proteins, death receptors and activation of caspases. In addition, PG stimulation clearly enhanced loss of MMP and reactive oxygen species (ROS) generation. Conclusions: Our results suggest that PG elicited both autophagy and apoptosis by increasing loss of MMP and ROS production. PG induced-autophagy may play a cell protective role.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권11호
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• pp.5339-5343
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• 2012

The induction of apoptosis in target cells is a key mechanism for most anti-tumor therapies. Bufalin is a cardiotonic steroid that has the potential to induce differentiation and apoptosis of tumor cells. Research on bufalin has so far mainly involved leukemia, prostate cancer, gastric cancer and liver cancer, and has been confined to in vitro studies. The bufadienolides bufalin and cinobufagin have been shown to induce apoptosis in a wide spectrum of cancer cell. The present article reviews the anticancer effects of bufalin. It induces apoptosis of lung cancer cells via the PI3K/Akt pathway and also suppressed the proliferation of human non-small cell lung cancer A549 cell line in a time and dose dependent manner. Bufalin, bufotalin and gamabufotalin, key bufadienolides, significantly sensitize human breast cancer cells with differing ER-alpha status to apoptosis induction by the TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL). In addition, bufadienolides induce prostate cancer cell apoptosis more significantly than that in breast epithelial cell lines. Similar effects have been observed with hepatocellular carcinoma (HCC) but the detailed molecular mechanisms of inducing apoptosis in this case are still unclear. Bufalin exerts profound effects on leukemia therapy in vitro. Results of multiple studies indicate that bufalin has marked anti-tumor activities through its ability to induce apoptosis. Large-scale randomized, double-blind, placebo or positive drug parallel controlled studies are now required to confirm the efficacy and apoptosis-inducing potential of bufalin in various cancers in the cliniucal setting.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제75권3호
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• pp.104-110
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• 2013

Background: Osteopontin (OPN) and carbonic anhydrase IX (CAIX), which are expressed on the surface of tumor cells, are associated with hypoxia during tumor development and progression. However, the roles of these proteins in the plasma of patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) are poorly understood. Herein, we hypothesized that plasma OPN and CAIX levels could be used as diagnostic and prognostic tumor markers in patients with NSCLC. Methods: Fifty-three patients with NSCLC and 50 healthy control subjects were enrolled. We selected controls without malignancy and matched them with NSCLC patient cases according to age and gender. Blood samples were collected at the time of diagnosis; the plasma levels of OPN and CAIX were measured by enzyme-linked immunosorbent assays. Results: The plasma levels of OPN in the patients with NSCLC were significantly elevated as compared to those in the controls (p=0.016). However, there was no difference in the plasma level of CAIX between the NSCLC patients and controls. NSCLC patients with a distant metastasis had a remarkable increase in plasma OPN compared with patients without metastasis (p=0.026), but no such correlation was found for CAIX. There was no difference in overall survival rates according to the plasma level of OPN between the two groups (by Kaplan-Meier survival analysis). Conclusion: Plasma OPN levels were elevated in patients with NSCLC as compared with the controls, with greater elevation of OPN levels in the advanced stages of disease. Therefore, plasma OPN may have utility as a diagnostic, but not prognostic, biomarker of advanced NSCLC.

• IMMUNE NETWORK
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• 제23권4호
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• pp.35.1-35.16
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• 2023

Defining the molecular dynamics associated with T cell differentiation enhances our understanding of T cell biology and opens up new possibilities for clinical implications. In this study, we investigated the dynamics of CD5 expression in CD8⁺ T cell differentiation and explored its potential clinical uses. Using PBMCs from 29 healthy donors, we observed a stepwise decrease in CD5 expression as CD8⁺ T cells progressed through the differentiation stages. Interestingly, we found that CD5 expression was initially upregulated in response to T cell receptor stimulation, but diminished as the cells underwent proliferation, potentially explaining the differentiation-associated CD5 downregulation. Based on the proliferation-dependent downregulation of CD5, we hypothesized that relative CD5 expression could serve as a marker to distinguish the heterogeneous CD8⁺ T cell population based on their proliferation history. In support of this, we demonstrated that effector memory CD8⁺ T cells with higher CD5 expression exhibited phenotypic and functional characteristics resembling less differentiated cells compared to those with lower CD5 expression. Furthermore, in the retrospective analysis of PBMCs from 30 non-small cell lung cancer patients, we found that patients with higher CD5 expression in effector memory T cells displayed CD8⁺ T cells with a phenotype closer to the less differentiated cells, leading to favorable clinical outcomes in response to immune checkpoint inhibitor (ICI) therapy. These findings highlight the dynamics of CD5 expression as an indicator of CD8⁺ T cell differentiation status, and have implications for the development of predictive biomarker for ICI therapy.