인체 방광암세포에서 histone deacetylase 억제제인 sodium butyrate이 TRAIL에 의한 apoptosis 유도에 미치는 영향 (Effects of Sodium Butyrate, a Histone Deacetylase Inhibitor, on TRAIL-mediated Apoptosis in Human Bladder Cancer Cells)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 26권 / 4호 / 431 ~ 438페이지
· 저자명 : 최영현, 한민호

초록

TRAIL은 정상세포에서는 세포독성을 나타내지 않는 반면, 암세포에서는 사멸을 유도하므로 항암제로 각광받고 있지만 많은 암세포에서 TRAIL에 저항성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으므로 이를 극복해야하는 큰 어려움이 남아있다. 본 연구에서는 TRAIL에 저항성을 가지는 인간 방광암 세포주인 5637 세포를 이용하여 histone deacetylase 억제제인 sodium butyrate (SB)와 TRAIL을 혼합처리하였을 경우 유발되는 세포사멸 효과와 이와 관련된 분자생물학적 메카니즘을 연구하였다. 세포독성이 없는 조건의 TRAIL과 SB를 혼합처리 하였을 경우 SB 단독처리군 보다 세포사멸이 현저하게 증가하는 것으로 확인되었다. TRAIL과 SB의 혼합처리는 caspases (caspase- 3, -8 and -9)의 활성화 및 PARP의 단편화를 유발하였다. 하지만 caspase 억제제에 의하여 TRAIL과 SB의 혼합처리에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 또한 TRAIL과 SB의 혼합처리는 세포표면에 존재하는 DR5의 발현 증가 및 c-FLIP의 발현 감소를 유발하였으며, pro-apoptotic protein인 Bax와 세포질 cytochrome c의 발현 증가 및 anti- apoptotic protein인 Bcl-xL의 발현감소와 함께 tBid의 형성을 유발하였다. 이는 SB와 TRAIL의 혼합처리가 안전하고 선택적으로 TRAIL에 저항성을 가지는 방광암 세포에서 치료하는데 효과적인 전략임을 제시하는 결과이다.

영어초록

The tumour necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is considered a promising anticancer agent due to its unique ability to induce cancer cell death having only negligible effects on normal cells. However, many cancer cells tend to be resistant to TRAIL. In this study, we investigated the effects and molecular mechanisms of sodium butyrate (SB), a histone deacetylase inhibitor, in sensitizing TRAIL-induced apoptosis in 5637 human bladder cancer cells. Our results indicated that co-treatment with SB and TRAIL significantly increased the apoptosis induction, compared with treatment with either agent alone. Co-treatment with SB and TRAIL effectively increased the cell-surface expression of death receptor (DR) 5, but not DR4, which was associated with the inhibition of cellular Fas-associated death domain (FADD)-like interleukin-1β-converting enzyme (FLICE) inhibitory protein (c-FLIP). Furthermore, the activation of caspases (caspase-3, -8 and -9) and degradation of poly(ADP- ribose) were markedly increased in 5637 cells co-treated with SB and TRAIL; however, the synergistic effect was perfectly attenuated by caspase inhibitors. We also found that combined treatment with SB and TRAIL effectively induced the expression of pro-apoptotic Bax, cytosolic cytochrome c and cleave Bid to truncated Bid (tBid), along with down-regulation of anti-apoptotic Bcl-xL expression. These results collectively suggest that a combined regimen of SB plus TRAIL may offer an effective therapeutic strategy for safely and selectively treating TRAIL-resistant bladder cancer cells.

참고자료

· 없음