많은 암세포들이 TRAIL 저항성을 획득하여 TRAIL에 의한 aoptopsis 유도 활성이 낮아지고 있는 상황에서 TRAIL 저항성 암세포의 효율적인 apoptosis 유도에 천연물의 복합처리가 유용하게 응용되어 연구 되고 있다. 대두에 다량으로 함유되어있는 Genistein은 isoflavone compound의 일종으로 다양한 세포 내 신호 전달을 조절한다고 알려져 있어 본 연구에서는 TRAIL 저항성을 가지는 Hep3B 간암세포에서 TRAIL에 의한 apoptosis 활성 증대에 genistein이 효율적으로 사용될 수 있는지, 또한 그 과정에서 항암제에 대한 암세포의 apoptosis 저항성을 일으키는 한 요인으로 알려진 p38 MAPK가 직접적으로 관여하고 있는지의 여부에 관하여 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>Tumor necrosis factor (TNF) family의 일종인 TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)는 최근 정상세포에서는 세포독성을 전혀 나타내지 않는 반면 다양한 종류의 암세포에서 apoptosis를 일으킬 수 있는 능력이 있음이 밝혀진 이후 가장 기대되는 항암치료제의 일종으로 인식되어왔다. 이러한 TRAIL의 apoptosis 유도 활성은 세포막에 존재하는 TRAIL 수용체와 caspase-8의 발현 정도에 따라 감수성이 달라질 수 있는데, TRAIL이 death receptor (DR) 4 및 5와의 결합에 의하여 caspase-8이 활성화되면 caspase-3 및 -7과 같은 effector caspase가 활성화되면서 세포 내 apoptosis 유도 신호가 개시된다. 하지만 최근 인체 간암세포를 포함한 많은 암세포들이 TRAIL 저항성을 획득함으로서 TRAIL에 의한 apoptosis 신호가 무력화될 수 있음이 보고되어져 오고 있다. 아마도 TRAIL 저항성의 획득은 DRs와 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 돌연변이나, inhibitor of apoptosis (IAP) family에 속하는 XIAP 및 cIAP와 같은 단백질의 과발현 등에 의한 것으로 밝혀지고 있다. 그러나 최근 TRAIL 저항성 Hep3B 간암세포에서 브루콜리나 십자화과 식물에 많이 함유되어 있는 isothiocyanate 일종인 sulforaphane이 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 증진시킬 수 있음이 보고된 바 있는데, 이는 sulforaphane에 의하여 생성되는 reactive oxygen species에 의하여 조절되는 DR5의 발현 증대에 의한 현상으로 밝혀졌다. 이는 TRAIL 저항성 암세포의 효율적인 apoptosis 유도에 천연물의 복합처리가 유용하게 응용될 수 있음을 보여 주는 한 예에 해당된다. 특히 과도한 세포독성을 보이지 않는 범위에서의 TRAIL과 천연물의 복합처리에 의한 apoptosis 유도는 TRAIL 내성 극복과 동시에 안전한 항암전략으로 인식될 수 있기 때문에 이와 연관된 분자생물학적 기전 연구 가 최근 활발하게 이루어지고 있다.</p> <p>한편 식이성 isoflavonoids의 섭취가 높은 집단에서 특정 암의 발병율이 낮은 것은 이미 잘 알려진 현상이며, 암의 예방 차원에서 이들 isoflavonoids의 활용성이 매우 높을 수 있음을 의미한다. Genistein은 특히 대두에 다량으로 함유되어있는 isoflavone compound의 일종으로 다양한 세포 내 신호 전달을 조절하는 하는 것으로 잘 알려져 왔다. 특히 다양한 암세포의 증식 억제, 분화 유도, 세포주기 교란 및 apoptosis 유도 등에 관한 genistein은 기전 연구가 꾸준하게 이루어져 왔다. 최근 본 연구실에서도 그동안의 genistein 항암효능 기전연구를 토대로, TRAIL 저항성 극복 가능성을 조사한 바 있다. 본 연구실의 최근 결과에 의하면 genistein은 TRAIL 저항성 위암세포에서 caspase-3의 활성 증대를 통하여 apoptosis 유도 상승효과를 보였으며, TRAIL 저항성 간암세포에서 genistein은 Bid의 truncation을 촉진시킴으로서 apoptosis 개시 신호를 활성화시켰음을 보고한 바 있다. 아울러 genistein은 TRAIL 저항성 간암세포에서 TRAIL 매개 apoptosis 유도가 p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway의 억제를 통하여 이루어질 수 있을 가능성을 보고한 바 있다. 이러한 결과들은 TRAIL 저항성 암세포의 apoptosis 유도를 위하여 genistein이 매우 효율적으로 사용될 수 있음을 보여주는 것이다.세포 내 신호전달계의 핵심적인 역할을 하는 \( \mathrm{mi}- \) togen-activated protein kinases (MAPKs) 중에서 p38 MAPK 신호 경로는 많은 암세포에서 활성화되어 있기 때문에 항암제에 대한 암세포의 apoptosis 저항성을 일으키는 한 요인으로 알려져 있다. 따라서 p38 MAPK 경로의 억제는 항암활성을 가지는 약물이나 천연물에 의한 암세포의 증식 억제 및 항암 활성을 증대시킬 수 있는 것으로 보고되어져 오고 있다. 예를 들어, 방광암세포에서 interleukin- 8 에 의한 TRAIL 유도 apoptosis의 억제가 p38 MAPK 경로와 연관되어 있었으며, apoptosis 저항성을 가지는 유방암 및 간암세포에서 TNF 또는 TRAIL에 의한 apoptosis 유도는 p38 MAPK signaling 활성 저하에 의하여 이루어졌음이 보고된 바 있다. 그러나 TRAIL 저항성 극복과 연관된 p38 MAPK의 역할에 대한 자세한 기전이 보고된 바는 없다. 따라서 본 연구에서는 TRAIL 저항성을 가지는 Hep3B 간암세포에서 TRAIL에 의한 apoptosis 활성 증대에 genistein이 효율적으로 사용될 수 있는지, 또한 그 과정에서 p38 MAPK가 직접적으로 관여하고 있는지의 여부에 관하여 조사하였다.</p>