• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권5호
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• pp.551-561
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• 2021

Thyroid cancer is the most common endocrine malignancy. Patients with well-differentiated thyroid cancers, such as papillary and follicular cancers, have a favorable prognosis. However, poorly differentiated thyroid cancers, such as medullary, squamous and anaplastic advanced thyroid cancers, are very aggressive and insensitive to radioiodine treatment. Thus, novel therapies that attenuate metastasis are urgently needed. We found that both PDGFC and PDGFRA are predominantly expressed in thyroid cancers and that the survival rate is significantly lower in patients with high PDGFRA expression. This finding indicates the important role of PDGF/PDGFR signaling in thyroid cancer development. Next, we established a SW579 squamous thyroid cancer cell line with 95.6% PDGFRA gene insertion and deletions (indels) through CRISPR/Cas9. Protein and invasion analysis showed a dramatic loss in EMT marker expression and metastatic ability. Furthermore, xenograft tumors derived from PDGFRA geneedited SW579 cells exhibited a minor decrease in tumor growth. However, distant lung metastasis was completely abolished upon PDGFRA gene editing, implying that PDGFRA could be an effective target to inhibit distant metastasis in advanced thyroid cancers. To translate this finding to the clinic, we used the most relevant multikinase inhibitor, imatinib, to inhibit PDGFRA signaling. The results showed that imatinib significantly suppressed cell growth, induced cell cycle arrest and cell death in SW579 cells. Our developed noninvasive apoptosis detection sensor (NIADS) indicated that imatinib induced cell apoptosis through caspase-3 activation. In conclusion, we believe that developing a specific and selective targeted therapy for PDGFRA would effectively suppress PDGFRA-mediated cancer aggressiveness in advanced thyroid cancers.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권7호
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• pp.975-982
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• 2015

Resveratrol 유도체의 일종으로 stilbene 계열 물질인 piceatannol은 암세포의 증식을 억제하고 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 YD-15 인체 구강암세포를 대상으로 piceatannol에 의한 암세포 증식 억제와 연관된 부가적인 기전연구를 실시하였다. Piceatannol이 암세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 구강암세포주 YD-15에 piceatannol을 0, 6.25, 12.5, 25, 50, 100, $200{\mu}M$의 농도로 처리하고 MTT assay를 수행한 결과 piceatannol은 농도 의존적으로 세포 성장을 억제하였다. Piceatannol에 의한 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의한 것인지 확인하기 위해 DAPI 염색을 수행한 결과 apoptotic body와 세포질 응축이 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. Western blotting의 결과 piceatannol은 Bax와 cleaved-PARP 단백질의 발현을 농도 의존적으로 증가시키고 Bcl-2 단백질 발현을 감소시켰다. In vivo 실험에서는 누드마우스에 YD-15 구강암세포를 이종이식한 후 3주간의 piceatannol 복강투여를 통해 이식된 종양의 크기를 측정한 결과 piceatannol 처치군이 대조군에 비해 유의적으로 종양 부피가 감소하였고, 종양조직을 이용해 TUNEL assay를 수행한 결과 piceatannol 처치군에서 TUNEL-positive cell이 더 많이 관찰되었다. 또한 종양조직을 이용해 IHC stain을 수행하여 cleaved-caspase-3와 Ki-67을 확인한 결과 piceatannol 처치군에서 cleaved-caspase-3가 증가하는 경향을 보였고 Ki-67은 감소하는 경향을 보였다. 따라서 piceatannol은 인체 구강암세포에서 apoptosis를 유도시키고 종양 형성을 억제함으로써 구강암 치료제로의 개발 가능성이 있는 것으로 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권2호
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• pp.200-207
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• 2015

본 연구에서 우리는 갈색거저리 유충 추출물의 암세포 선택적인 세포독성 활성을 암세포주를 대상으로 하는 in vitro 및 in vivo 실험으로 증명하였다. 먼저 갈색거저리 유충의 에탄올 추출물은 정상세포라 할 수 있는 primary hepatocyte에 대한 독성은 미미하였으나 암세포주들에 대한 세포독성과 함께 다른 정상세포인 primary cardiomyocyte에 대한 독성도 가지고 있었다. 에탄올 추출물을 hexane, butanol, ethyl acetate, 물을 이용하여 liquid-liquid partition으로 추가로 분획, 구성물질들을 분리하였고 이들 분획물 중에서 hexane 분획물은 다양한 암세포들(PC3, 22Rv1, HeLa, PLC/PRF5, HepG2, Hep3B, SK-HEP-1, HCT116, NCI-H460, MDA-MB231, SKOV3)에 대한 독성을 유지하면서 cardiomyocyte에 대한 독성이 상당히 줄어들었다. 0.4 mg/mL 에탄올 추출물이 cardiomyocyte를 대부분 죽이는 독성을 보였으나 동일조건에서 hexane 분획물은 약 20% 정도의 세포독성만을 보여주어 독성이 상당히 감소된 것을 확인하였다. 이렇게 비특이적인 세포독성이 물질분리 및 분획을 함으로써 줄어들 수 있다는 것을 확인하였다. 두 번째로 hexane과 ethyl acetate 분획물들이 아포토시스, 세포괴사, 오토파지와 같은 대표적인 세포죽음 기전들을 활성화시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 더불어 hexane 분획물의 세포죽음 유도활성은 현재 임상에서 널리 처방되고 있는 항암물질들과 함께 간암세포주에 처리되었을 때 항암활성을 증대시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 갈색거저리 유충 추출물들이 단독으로 혹은 다른 세포독성 약물들과 함께 항암활성을 가질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 hexane 분획물의 항암활성을 in vivo xenograft 실험쥐 모델에서 확인하였는데, 간암세포주인 SK-HEP-1을 이식한 실험쥐에서 hexane 분획물을 15일간 복강주사 하였을 때 종양의 성장을 뚜렷하게 억제하는 것을 확인하였고, 앞선 정상세포에 대한 제한적인 영향과 일치하게 몸무게의 감소 등 부작용이라 할 수 있는 증상은 확인되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하면 갈색거저리 유충 추출물의 항암활성을 in vitro와 in vivo에서 확인할 수 있었으며, 새로운 항암활성을 가지는 물질 발굴을 위해 추가적인 분획과 물질 분석이 필요하다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제22권6호
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• pp.760-771
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• 2012

해양 트리테르펜 글리코시드(marine triterpene glycosides)는 해삼(Holothurians)으로부터 분리된 천연물질로서 항 진균작용, 항암작용 및 용혈 작용 등 여러 가지 생물학적 활성들을 가지고 있다고 보고되었다. 또한 이전의 연구 결과 Thelenota anax로부터 분리한 stichoposide C (STC)는 산성 스핑고마이엘리나제와 중성 스핑고마이엘리나제의 활성화에 의한 세라마이드의 생성을 통하여 백혈병 세포주에서 세포사멸을 유도한다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 STC와 구조 유사체인 STD가 백혈병 세포에서 세포사멸을 유도하는지와 이에 대한 분자적 기전을 살펴보았다. STC와 STD는 K562 세포와 HL-60 세포에서 농도와 시간 의존적으로 세포 사멸을 일으키고 이러한 세포 사멸은 caspase-8의 활성화, 미토콘드리아 손상, caspase-9의 활성화, 그리고 caspase-3의 활성화에 의해 유도된다. 이러한 결과는 STC와 STD가 외인성 경로와 내인성 경로의 활성화를 통해 세포 사멸을 유도함을 시사한다. 그리고 STC는 산성 SMase와 중성 SMase를 활성화시키고 이 결과로 세라마이드를 생성시킨다. 산성과 중성 SMase의 특이적인 저해제를 이용하여 STC에 의한 세포 사멸이 부분적으로 억제됨을 알 수 있었다. 반면에, STD는 세라마이드 합성 효소의 활성화에 의해서 세라마이드를 생성시킨다. 세라마이드 합성 효소 저해제를 이용하여 STD에 의한 세포 사멸이 부분적으로 억제되는 것을 확인하였다. 더욱이 STC와 STD는 HL-60 세포의 이종 이식 종양 모델에서 종양의 성장을 현저하게 억제하였고 세라마이드의 생성도 증가시켰다. 이러한 결과는 STC와 STD가 aglycone에 부착된 당이 다르므로 서로 다른 경로를 통해 세포 사멸과 항암 활성을 유도한다는 것을 암시하였다. 따라서 이러한 결과는 이들의 작용은 aglycone에 부착된 당에 의해 영향을 받을 수 있고 이들은 향후 백혈병의 치료제로 사용될 수 있다는 것을 제시하였다.