지금초 열수 추출물 과 TRAIL의 혼합 처리가 열수 추출물 및 TRAIL 단독 처리 의한 세포증식 억제에 큰 영향을 주지 않는 조건의 인체 위암세포 AGS에서 효과적으로 암세포의 증식 억제 및 apoptosis를 유도하였음을 본 연구 결과로 알 수 있었다.TRAIL은 최근 발견된 apoptosis 유도 인자를 말하는데 정상세포에는 영향을 주지 않으며 비정상적인 세포들에서만 apoptosis를 유발할 수 있기 때문에 임상적 효용 가치가 매우 높은 인자이다.그러나 AGS 위암 세포를 포함한 어떤 암세포에서는 300 ng/ml 이상의 농도에 효과를 보이고 있어 TRAIL에 아주 큰 저항성을 보이기도 한다는 단점도 있어서 RAIL을 암치료 전략에 효과적으로 이용하기 위해서는 이런 저항성을 해결하는 것이 우선 과제이다.
<h1>고 찰</h1> <p>본 연구의 결과는 지금초 열수 추출물(WEEH)과 TRAIL의 혼합 처리가 WEEH 및 TRAIL 단독 처리 의한 세포증식 억제에 큰 영향을 주지 않는 조건의 인체 위암세포 AGS에서 매우 효율적으로 암세포의 증식 억제 및 apoptosis를 유도하였음을 보여준다. AGS 세포에 세포독성을 보이지 않는 WEEH의 농도 범위 내에서 TRAIL과 혼합 처리하였을 경우 관찰되는 apoptosis는 caspase 활성 및 미토콘드리아 기능 손상과 연계성이 있었으며, WEEH와 TRAIL의 흔합 처리는 Bcl-2 및 Bcl-xL과 같은 anti-apoptotic 인자들 및 IAPs family의 발현 감소와도 연관성이 있었다.</p> <p>TRAIL은 최근 발견된 apoptosis 유도 인자로서, 정상세포에는 영향을 주지 않으며 암세포와 형질 전환된 세포 및 바이러스가 감염된 세포들을 포함한 비정상적인 세포들에서만 apoptosis를 유발할 수 있기 때문에 임상적 유용 가치가 매우 높은 인자이다. 그러나 TRAIL의 효능에 대한 잠재적 유효성에 관해 여전히 많은 연구가 요구되어지고 있다. TRAIL에 의한 caspase-8의 활성화는 세포의 종류에 따라 두 가지의 서로 다른 apoptotic pathway를 유도한다. TRAIL은 caspase-8에 의한 caspase-3과 같은 downstream effector caspase의 활성화를 통한 미토콘드리아 비의존성 apoptosis를 유도하거나, caspase-9의 활성화를 매개하는 미토콘드리아 의존성 apoptosis를 유도할 수도 있다. 본 연구의 결과에서 보여준 WEEH와 TRAIL 동시 처리에 의한 apopto-sis 유발에는 미토콘드리아 의존성(caspase-9의 활성)과 미토콘드리아 비의존성(caspase-8의 활성)이 동시에 관여하는 것으로 추정된다.</p> <p>비록 TRAIL이 암의 치료에 생물학적으로 안전하고 효과적이지만, AGS 위암 세포를 포함한 어떤 암세포에서는 \(300 \mathrm{~ng} / \mathrm{ml} \) 이상의 농도에 효과를 보이고 있어 TRAIL에 매우 큰 저항성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서 암세포에 세포 독성을 보이지 않는 다양한 천연물의 처리 농도 범위에서 TRAIL과 함께 처리함으로서 암세포의 증식억제 및 apoptosis 유도의 향상성 증진은 암세포의 종류에 따른 TRAIL 저항성을 극복하기 위한 방법으로 최근 다양하게 시도되어지고 있다. 본 연구에서도 AGS 세포에 대한 세포독성이 약하거나 apoptosis 유도 효과가 미비한 WEEH 및 TRAIL의 단독 처리 조건의 혼합 처리에 의하여 AGS 세포에서 TRAIL 저항성을 극복할 수 있음을 제시하였다. 또한 WEEH 및 TRAIL의 혼합 처리에 의하여 apoptosis의 대표적인 특징인 cell shrinkage 및 chromatin 응축 등의 관찰은 WEEH 및 TRAIL의 혼합 처리에 의한 AGS 세포의 증식억제가 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 보여주었다. 최근 TRAIL 저항성 암세포에서 천연물과의 동시 처리에 의한 apoptosis 유도는 caspases 활성과 대부분 연관성이 있는 것으로 보고되어져, caspases가 apoptosis 유도에 매우 필수적인 인자로서 작용함이 알려지고 있다. 본 연구의 결과에서도 WEEH 및 TRAIL의 동시 처리에 의한 apoptosis 유도는 caspases 활성과 밀접한 연관성이 있었으며, 특히 caspase-3의 가장 중요한 기질 단백질인 PARP의 단편화 유도는 WEEH 및 TRAIL 혼합 처리에 의한 apoptosis 유도는 caspas-3 의존적이라는 것을 뒷받침하여 주는 결과이다.</p> <p>Apoptosis 동안 caspases의 활성화는 Bcl-2 및 IAPs fam-ily를 포함한 많은 단백질들에 의하여 조절 받는데, WEEH와 TRAIL 동시 처리군에서 WEEH 또는 TRAIL의 단독 처리 조건에서 큰 변화를 보이지 않았던 anti-apoptotic Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질의 발현 저하로 인한 상대적인 pro-apoptotic Bax의 발현 증가는 미토콘드리아 기능 손상을 야기할 것으로 추정되었으며, 이는 JC-1을 이용한 MMP 변화의 결과로 확인하였다. 아울러 WEEH와 TRAIL 동시 처리에 의한 pro-apoptotic BID 단백질의 발현 감소는 BID의 truncation에 의한 tBID 발현의 증가로 연계될 수 있기 때문에 WEEH와 TRAIL 혼합 처리에 의한 미토콘드리아 기능 손상에 대한 추가적인 자료로 제시될 수 있었다. 또한 TRAIL은 anti-apoptotic 단백질인 IAPs family의 발현을 억제함으로서 apoptosis의 유도에 기여할 수 있는 것으로 보고되어지고 있는데, 본 연구의 결과에서는 XIAP를 포함하여 cIAP-1의 발현도 WEEH 및 TRAIL의 동시 처리에 의하여 매우 억제되었음을 확인하였다. 즉 WEEH와 TRAIL의 혼합 처리에 의한 AGS 세포의 apoptosis의 유발은 caspasc-8의 활성을 통한 미토콘드리아 경로를 경유하여 caspase-9 및 caspase-3을 활성화시킴으로써 일어나는 것으로 생각되어진다.</p> <p>암치료의 전략에서 가장 극복해야할 장애 요소가 apopto-sis의 저항성을 극복하는 것이다. 비록 TRAIL이 in vitro model에서 다양한 암세포의 효과적인 apoptosis 유도를 할 수는 있으나, 많은 암세포가 TRAIL에 대하여 저항성을 보이고 있기 때문에 TRAIL을 암치료 전략에 효율적으로 사용하기 위해서는 이러한 저항성을 극복하는 것이 우선적으로 해결해야할 과제이다. 본 연구의 결과에서 제시한 TRAI과 WEEH의 동시 처리에 의한 효율적인 apoptosis 유도는 TRAIL 단독 처리에서 저항성을 보이는 다양한 암세포의 증식억제를 해결할 수 있는 매우 유의적인 결과라고 생각되어 진다. 그러나 본 연구의 결과만으로 WEEH 및 TRAIL 동시 처리에 의한 apoptosis 유도 기전의 모두를 제시할 수는 없으며, 특히 death receptor와 연관된 부가적인 실험과 지금초 열수 추출물 내에 함유되어 있는 leading compound의 확인 및 이를 이용한 지속적인 연구가 요구되어 진다.</p>