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초록
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본 연구는 천연 플라보노이드계 물질인 쿼세틴을 사람 구강암세포주인 HSC-2 세포에 처리한 후 나타나는 항암 및 항전이 효과를 보기 위함이다. 연구 결과를 통하여 쿼세틴은 HSC-2 세포의 세포생존율 과 세포증식율이 감소하였으며, 이 세포 사멸의 경로는 세포 자살 프로그램인 세포자멸사의 경로를 통하여 일어나는 것임을 확인하였다. 또한 세포사멸에 큰 영향을 주지 않았던 농도인 쿼세틴 $100{\mu}M$ 처리군부터 HSC-2 세포의 이동력 과 침습력을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구자는 종합적인 실험 결과를 통하여 구강암 세포에 있어서 $200{\mu}M$이상의 쿼세틴 처리는 세포자살 프로그램을 가동하여 세포사멸을 유도하고, $100{\mu}M$ 이상의 쿼세틴 처리는 세포의 이동과 침습을 억제하여 항암, 항전이 활성을 일으키는 것을 밝혔다. 그러므로 쿼세틴은 구강암에 있어 전이를 억제하고 암을 치료하기 위한 항암제로서 충분한 가치가 있음을 시사한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was conducted to investigate the anticancer and antitumor effects of quercetin, which is a natural flavonoid substance in human oral cancer cell line HSC-2 cells. The results of this study showed that quercetin reduses the cell viability and the cell proliferation rate, and it led to the ...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 특히 구강암의 경우 치료가 까다롭고 전이와 재발로 인한 사망률이 매우 높은 종양에 속하므로 항암제를 이용한 전이 억제에 관한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 HSC-2 세포에 대한 쿼세틴의 전이 억제 효과를 확인하기 위하여 세포 이동성 및 침습력에 대한 실험을 진행하였다. 그 결과 쿼세틴을 처리하지 않은 대조군과 비교하여 100 μM 쿼세틴을 처리한 그룹에서 세포의 이동력이 확연하게 억제되는 것을 확인할 수 있었고, Trans-well을 이용한 세포 침습력 측정 실험에서 역시 쿼세틴을 처리한 그룹에서 세포의 침투가 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다.
  • Bcl-2 단백질에 의해 세포사멸 신호가 개시되면 미토콘드리아에서 cytochrome c 단백질이 방출되고 이는 caspase-cascade의 연쇄적인 활성화를 유도함으로서 세포자멸사를 진행시킨다 [20]. 따라서 본 논문에서는 세포자멸사의 내인성 경로에서 활성화되는 단백질들의 발현을 전기영동법을 이용하여 확인하였다. 그 결과 pro-apoptotic 단백질인 Bak의 발현이 농도 의존적으로 증가하였으며 anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현은 감소하였다.
  • 따라서 본 연구는 기존에 보고된 논문들의 실험 결과를 기반으로 사람 구강암세포주인 HSC-2 세포에서 쿼세틴이 가지는 항암 활성과 항전이 효과에 대한 객관적인 평가를 통하여 새로운 구강암 치료제 개발을 위한 기초연구 자료를 제공할 목적으로 수행되었다.
  • 본 논문에서는 형광현미경을 사용하여 HSC-2 세포에 나타나는 다양한 세포자멸사의 증거를 확인하였고 특히 쿼세틴 농도 200 μM 이상에서 세포자멸사로 인한 핵의 형태학적 변화가 확연하게나타나는 것을 관찰하였다.
  • 따라서 이러한 세포자멸 과정은 암의 발생과 치료에 있어 매우 중요한 요소라고 할 수 있다. 본 연구에서는 사람 구강암세포주인HSC-2 세포에 쿼세틴을 처리하여 세포에 나타나는 독성을 평가하였다. 그 결과 쿼세틴 농도 의존적으로 세포생존율이 감소하는 것을 확인하였다 (Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전이란 무엇인가? 특히 구강암은 재발률이 높고, 경부 림프를 통한 전이 또한 빈번하게 일어나며[4], 전이의 여부에 따라 치료방법과 예후에 큰 영향을 미친다[5]. 전이란 암세포가 원발성 암에서 떨어져 나가 혈액이나 림프를 통해 다른 기관에서 적응하여 자라나는 현상을 말하며 [6], 상피-간엽 전환(The epithelial-mesenchymal transition, EMT)은 상피 암종의 종양 침윤 및 전이에 중요한 역할을 한다[7]. 따라서 두경부 영역에 암이 발생하게 되는 경우, 외과적 수술이 까다롭고 수술 후 안모와 저작기능에 많은 변화를 주기 때문에 치료에 큰 어려움이 있다.
구강암의 특징은? 구강암은 전체 암 발생률 중 약 3-4%로 비교적 낮은 비율을 차지하고 있지만, 그 수치가 매년 증가하는 추세이다[1]. 구강암 환자의 90% 이상이 편평상피암종으로[2], 현대 수술 기술의 비약적인 발전에도 불구하고 구강암의 5년 생존율은 여전히 낮게 나타나고 있다[3].
구강암의 치료에 어려움이 있는 이유는? 전이란 암세포가 원발성 암에서 떨어져 나가 혈액이나 림프를 통해 다른 기관에서 적응하여 자라나는 현상을 말하며 [6], 상피-간엽 전환(The epithelial-mesenchymal transition, EMT)은 상피 암종의 종양 침윤 및 전이에 중요한 역할을 한다[7]. 따라서 두경부 영역에 암이 발생하게 되는 경우, 외과적 수술이 까다롭고 수술 후 안모와 저작기능에 많은 변화를 주기 때문에 치료에 큰 어려움이 있다. 현재 임상에서 사용되고 있는 대부분의 항암제는 항암활성에 대한 효과는 입증되었지만, 여러 부작용이 함께 나타나는 경우가 많으며 구강암과 관련하여서는 그 효과가 미미한 실정이다[8].
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참고문헌 (24)

  1. S. Franceschi, E. Bidoli, R. Herrero & N. Munoz (2000). Comparison of cancers of the oral cavity and pharynx worldwide: etiological clues. Oral Oncology, 36(1), 106-115. DOI : 10.1016/S1368-8375(99)00070-6 

  2. J. H. Han, E. K. Kim, S. H Lim & C. H. Kim (2012). Literature Review on the Incidence and Risk Factor of Oral Cancer. J Dent Hyg Sci, 12(5), 451-458. 

  3. A. Jemal, R. Siegel, J. Xu & E. Ward (2010). Cancer statistics, 2010. CA Cancer J Clin, 60(5), 277-300. DOI : 10.3322/caac.20073 

  4. R. C. Budd (1997). An overview of apoptosis. Coron Artery Dis, 8(10), 593-597. 

  5. M. Okura, T. Aikawa, N. Y. Sawai, S. Iida & M. Kogo (2009). Decision analysis and treatment threshold in a management for the N0 neck of the oral cavity carcinoma. Oral Oncology, 45(10), 908-911. DOI : 10.1016/j.oraloncology.2009.03.013 

  6. L. J. Talbot, S. D. Bhattacharya & P. C. Kuo (2012). Epithelial-mesenchymal transition, the tumor microenvironment, and metastatic behavior of epithelial malignancies. Int J Biochem Mol Biol, 3(2), 117-136. 

  7. Y. U. Kim, K. J. Kim, E. P. Heo (2015). The Epithelial-Mesenchymal Transition and E-cadherin and Vimentin Expression in Basal Cell Carcinoma and Squamous Cell Carcinoma. Ann Dermatol, 53(2), 96-105. 

  8. J. J. Monsuez, J. C. Charniot, N. Vignat & J. Y. Artigou (2010). Cardiac side-effects of cancer chemotherapy. Int J Cardiol, 144(1), 3-15. DOI : 10.1016/j.ijcard.2010.03.003 

  9. J. H Nho , M. O. Sim, H. K. Jung, M. J. Lee, J. H. Jang, D. E. Jung, S. T. K. Sung, B. K. An & H. W. Cho (2018). Anti-colorectal Cancer and Anti-oxidant Activities of Rubiae radix Ethanol Extract in vitro. Korean J. Plant Res, 31(2), 102-108 

  10. J. H. Kim & E. J. Kim (2016). Effect of Anti-oxidant, Anti-inflammatory and Anti-invasive of PMA-induced Matrix Metalloproteinase (MMP-2) and MMP-9 Activities of Water Extract and Solvent Fractions of Saururus Chinensis. Journal of Life Science, 26(5), 584-591. DOI : 10.5352/JLS2016.26.5.584 

  11. G. Di Carlo, N. Mascolo, A. A. Izzo & F. Capasso (1999). Flavonoids: old and new aspects of a class of natural therapeutic drugs. Life Sci, 65(4), 337-353 DOI : 10.1016/S0024-3205(99)00120-4 

  12. H. M. Kubisch, J. Wang, T. M. Bray & J. P. Phillips (1997). Targeted overexpression of Cu/Zn superoxide dismutase protects pancreatic beta-cells against oxidative stress. Diabetes, 46(10), 1563-1566. DOI : 10.2337/diacare.46.10.1563 

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  14. J. A. Choi, J. Y. Kim, J. Y. Lee, C. M. Kang, H. J. Kwon, Y. D. Yoo, T. W. Kim, Y. S. Lee & S. J. Lee (2001). Induction of cell cycle arrest and apoptosis in human breast cancer cells by quercetin. Int J Oncol, 19(4), 837-844 DOI : 10.3892/ijo.19.4.837 

  15. H. Yang, T. C. Hsia, H. M. Kuo, P. D. Chao, C. C. Chou, Y. H. Wei & J. G. Chung (2006). Inhibition of lung cancer cell growth by quercetin glucuronides via G2/M arrest and induction of apoptosis. Drug Metab Dispos, 34(2), 296-304. DOI : 10.1124/dmd.105.005280 

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  24. X. Li, X. Zhao, W. Song, Z. Tian, L. Yang, Q. Niu, Q. Zhang, M. Xie, B. Zhou & Y. Xu (2018). Pseudolaric Acid B Inhibits Proliferation, Invasion and Epithelial-to- Mesenchymal Transition in Human Pancreatic Cancer Cell. Yonsei medical journal, 59(1), 20-27. DOI : 10.3349/ymj.2018.59.1.20 

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