Hep3B 인간 간암세포에서 caspase 의존적이며 PI3K/Akt 신호전달의 불활성화와 관련된 β-lapachone의 세포사멸 유도 (Induction of Apoptosis by β-Lapachone in Hep3B Human Hepatocellular Carcinoma Cells Is Caspase-Dependent and Associated with Inactivation of PI3K/Akt Signaling)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 34권 / 2호 / 94 ~ 104페이지
· 저자명 : 권재임, 최영현, 황보현

초록

β-lapachone은 다양한 유형의 질병을 치료하기 위해 남미 및 중미 지역의 전통 의학에서 널리 사용되어 온 Tabebuia vellanedae의 껍질에서 분리된 천연 퀴논 화합물의 일종이다. β-lapachone은 여러 유형의 암세포에서 강력한 항암 활성을 갖는 것으로 보고되었지만, 간세포암종 세포의 증식에 대한 효과는 아직 불분명하다. 따라서 본 연구에서는 β-lapachone 인간 간세포암종 Hep3B 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였으며, 본 연구의 결과에 의하면, β-lapachone 처리에 의한 Hep3B 세포의 세포생존율 감소는 세포사멸 유도와 밀접한 관련이 있었다. 또한, β-lapachone이 처리된 Hep3B 세포에서는 항세포사멸 인자인 Bcl-2의 발현이 감소한 반면, 세포사멸 유도 인자인 Bax의 발현은 증가하였으며, 이는 caspase cascade의 활성 증가와 연관성이 있었다. 그러나 pan-caspase 억제제가 존재하는 경우 β-lapachone에 의해 유발된 세포사멸은 약화되었으며, 이는 β-lapachone에 의한 세포사멸 유도가 caspase 의존적인 현상임을 의미한다. 아울러, β-lapachone의 처리는 ERK 경로를 활성화시키면서 PI3K/Akt 경로의 활성을 억제하였으며, β-lapachone 유도 세포사멸에 ERK 억제제의 효과는 미미했지만, PI3K 억제제는 β-lapachone에 의해 유도된 세포사멸을 유의하게 증가시켰다. 비록 생체 내 동물 모델에서의 확인이 필요하지만, 본 연구의 결과는 간세포암종 세포에서 β-lapachone의 항암 활성을 이해하는 데 유용한 자료로 활용될 것이다.

영어초록

β-Lapachone is a natural quinone compound originally obtained from the bark of the lapacho tree (Tabebuia vellanedae), which has been used in traditional medicine in several South and Central American countries for treating various diseases. Although β-lapachone has been reported to have potent anticancer activity in many types of cancer cells, its effect on the proliferation of hepatocellular carcinoma (HCC) cells is still unclear. Therefore, in this study, we investigated the effect of β-lapachone on the proliferation of human HCC Hep3B cells. According to our results, the decrease in cell viability of Hep3B cells caused by β-lapachone was closely related to the induction of apoptosis, which was confirmed through changes in nuclear morphology and flow cytometry. In addition, in Hep3B cells treated with β-lapachone, the expression of Bcl-2, an anti-apoptotic factor, was decreased, while the expression of Bax, an apoptosis inducer, was increased, and the activity of the caspase cascade was also increased. However, in the presence of a pan-caspase inhibitor, β-lapachone-induced apoptosis was weakened, indicating that the induction of apoptosis by β-lapachone was caspase-dependent. Moreover, β-lapachone treatment activated extracellular-regulated kinase (ERK) signaling while inhibiting activation of the phosphoinositide 3 kinase (PI3K)/Akt pathway. Furthermore, the effect of the ERK inhibitor on suppressing the induction of apoptosis by β-lapachone was minimal, and the PI3K inhibitor significantly increased β-lapachone-induced apoptosis. The findings from this study will contribute to a better understanding of the anticancer activity of β-lapachone in HCC cells.

참고자료

· 없음