글루코스 결핍과 저산소증은 췌장암 세포를 포함한 고형 종양 세포에서 빈번히 발생한다. 글루코스 결핍은 unfolded protein response(UPR)를 활성화하며 glucose-regulated protein 78(GRP78)의 상향 조절을 유발한다. GRP78의 유도는 암세포를 보호하는 것으로 보고되어 있다. 따라서 GRP78 발현을 차단하는 것은 항암제 개발을 위한 새로운 전략이 될 수 있다. 이러한 이해에 근거하여, 글루코스 결핍 조건에서 췌장암 세포에 선택적 독성을 나타내는 항암제를 선별하기 위한 스크리닝 시스템을 구축하였다. 본 가설을 검증하기 위해 Ponciri Fructus에서 분리된 새로운 화합물인 pancastatin A(PST-A)와 B(PSTB)를 평가하였다. PST-A와 B는 electrospray ionization mass spectrometry 및 핵자기공명 분광법을 통해 glabretal triterpenoid 골격( moieties )으로 동정되었다. PST-A와 B는 글루코스 결핍 동안 UPR의 표지 유전자 GRP78의 축적을 억제하였다. 또한 PST-A와 B는 글루코스 결핍 조건에서 PANC-1 췌장암 세포에 대해 선택적 세포독성을 나타냈다. 흥미롭게도 PST-A와 B는 정상적인 성장 조건에서는 이들 세포에 영향을 미치지 않았다. 본 연구 결과는 PST-A와 B가 글루코스 결핍 상태의 췌장암 세포에서 선택적 세포사를 유도하는 새로운 치료 후보 물질로 작용함을 시사한다.

화학 유전체학(Chemical Genomics)이 단백질 접힘( unfolded ) 반응을 동결당(Glucose) 결핍 상황에서 선택적으로 암세포를 사멸시키는 표적으로 규명함: 부가적 방법, 그림 1-4, 표 1-7

초록고형 종양에서 발생하는 세포 상태인 포도당 결핍은 unfolded protein response(UPR)를 활성화한다. UPR의 핵심 특징은 전사 프로그램의 활성화이며, 이는 세포가 스트레스 조건 하에서 생존할 수 있게 한다. 여기서 우리는 당의 가용성에 따라 항당뇨제인 biguanides 메트포르민, 부포르민, 페니포르민에 의해 UPR 전사 프로그램이 교란된다는 점을 보여준다. 이들 약물은 UPR 전사 활성화 인자인 XBP1 및 ATF4의 생성 억제하며, 포도당 결핍 동안 항종양 매크로사이클릭 화합물 versipelostatin과 유사하게 대량의 세포 사멸을 유도한다. 유전자 발현 프로파일링은 포도당 결핍에 의해 광범위하게 유도되는 유전자들의 양상에 따라 결정되는 biguanides와 versipelostatin의 작용기전이 현저하게 유사함을 보여준다. 또한 중요하게도, 포도당 결핍 동안 대부분의 biguanide 억제 유전자들은 화학적 UPR 유도제인 튜니카마이신에 의해 유도되는 유전자들과 중첩된다. 유전자 발현 프로파일링은 약물에 의해 유도된 시그니처를 약리학적 UPR 조절 인자를 발견하기 위한 도구로서도 확인한다. 우리의 결과는 포도당 결핍 동안 UPR을 교란하는 것이 선택적 암세포 사멸을 위한 매력적인 접근이 될 수 있으며, 고형 종양에 대한 UPR 표적 약물 개발을 위한 화학 유전체 기반의 토대를 제공할 수 있음을 시사한다. [Cancer Res 2009;69(10):4225–34]

화학 유전체학(Chemical Genomics)으로부터의 부가 방법, 그림 1-4, 표 1-7은 포도당 결핍(glucose deprivation) 동안 선택적 암세포 사멸을 위한 표적이 될 수 있는 전개된 단백질 반응(Unfolded Protein Response)을 확인한다

초록고형 종양에서 발생하는 세포 상태인 포도당 결핍은 unfolded protein response(UPR)를 활성화한다. UPR의 핵심 특징은 전사 프로그램의 활성화이며, 이를 통해 세포는 스트레스 조건에서도 생존할 수 있다. 본 연구에서 우리는 포도당의 세포 내 이용 가능성에 따라 항당뇨제인 biguanide 계열인 메트포르민, 부포르민, 페닐포르민에 의해 UPR 전사 프로그램이 교란됨을 보였다. 이들 약물은 UPR 전사 활성인자인 XBP1과 ATF4의 생성을 억제하고, 포도당 결핍 동안 항종양 거대고리 화합물인 versipelostatin과 유사하게 대규모 세포 사멸을 유도한다. 유전자 발현 프로파일링 결과, 포도당 결핍에 의해 유도되는 광범위한 유전자군을 바탕으로 결정된 biguanide와 versipelostatin의 작용 양식 사이에는 현저한 유사성이 나타났다. 중요하게도, 포도당 결핍 동안 대부분의 biguanide 억제 유전자들은 화학적 UPR 유도제인 튜니카마이신(tunicamycin)에 의해 유도되는 유전자들과 중첩된다. 또한 유전자 발현 프로파일링은 약물에 의해 유도되는 서명이 약리학적 UPR 조절제를 발견하는 도구임을 확인한다. 본 연구 결과는 포도당 결핍 동안 UPR을 교란하는 것이 선택적 암세포 사멸을 위한 매력적인 접근이 될 수 있으며, 고형 종양에 대한 UPR 표적 약물 개발을 위한 화학 유전체학적 기반을 제공할 수 있음을 시사한다. [Cancer Res 2009;69(10):4225–34]

동아시아에서 삼엽초( Poncirus trifoliate )의 미성숙 열매는 위장관 장애, 염증 및 알레르기 치료를 위한 약으로 사용된다. 그러나 이들의 대장암 세포에 대한 효과는 아직 불분명하다. 본 연구에서는 P. trifoliate의 미성숙 열매 추출물이 결장직장 선암종에 미치는 영향을 조사하였다. 미성숙 열매 추출물은 무처치 세포에 비해 CT-26 세포의 증식을 억제하였고, 단백질 키나제 B/mammalian target of rapamycin 및 5′-AMP-activated protein kinase 경로를 통해 자가포식과 세포자멸사를 유도하였다. 추출물에 반응하여 자가포식 소체의 수와 자가포식 표지자가 증가하였다. 이후 시점에서는 세포자멸사가 농도 및 시간 의존적으로 증가하였다. CT-26 세포에서 P. trifoliata 미성숙 열매 추출물 처리 전에 범-카스파제 억제제를 전처리한 경우, pro-caspase 3 및 pro-PARP 수준의 변화는 관찰되지 않았다. 또한 자가포식 억제제로 전처리한 세포에서도 SQSTM1/p62 및 LC3AB, pro-caspase 3 및 pro-PARP 수준은 변하지 않았다. 본 연구 결과는 P. trifoliate의 미성숙 열매 추출물이 미토콘드리아 자가포식을 유도함으로써 결장직장암 세포에서 세포자멸사를 유발하는 분자적 기전을 시사한다. 본 연구에서는 결장직장암 억제를 위한 MEPT의 활용을 추가로 조사하기 위한 초안을 제공하였다.

집락 형성에 대해 10 μM의 농도 값. 또한 우리는 아르ਕ티제닌이 토포이소머레이스 IIα의 분해를 억제하고 GRP78의 발현을 감소시킨다는 것을 추가로 확인하였다. 따라서, 이러한 결과는 아르크티제닌이 미세환경 스트레스 조건과 연관된 에토포사이드에 대한 내성을 억제하는 새로운 치료제임을 시사한다.

새로운 타이틀 화합물인 pancastatin A와 B는 저-포도당 스트레스 조건에서 PANC-1 췌장암 세포에 대해 선택적인 세포독성 활성을 나타낸다.

두 종의 새로운 박피(글라베트랄) 트리테르펜인 pancastatin A(1)와 pancastatin B(2)를 Poncirus trifoliata의 미성숙 열매에서 분리하였다. 이들의 화학적 구조는 1차원 및 2차원 NMR과 고해상도 전기분무 이온화 질량분석기를 포함한 분광학적 분석을 통해 규명하였다. 화합물 1과 2는 저(低) 포도당 스트레스 조건에서 PANC-1 췌장암 세포에 대해 선택적인 세포독성을 나타냈다.