MFG-E8 (Milk fat globule-epidermal growth factor VIII), also called lactadherin or BA46, SED1 is a glycoprotein found in milk and mammary epithelial cells, it is a major protein component associated with milk fat globule membrane. Previously, our study showed that expression of MFG-E8 is gradually increased with hepatic differentiation of human embryonic stem cells (hESCs). Therefore, we hypothesized that MFG-E8 would be an early cancer stem cell marker, which may predict cancer progression. Our results showed that MFG-E8 was expressed in various human cancer cell lines such as HepG2, Hep3B, and Huh7. Production and secretion of the MFG-E8 were also confirmed in the conditioned media of those three cell lines using enzyme-linked immunosorbent assay. Next, we analyzed the MFG-E8 expression in 11 clinical cases of cholangiocellular carcinoma (CC) and 33 cases of hepatocellular carcinoma (HCC) by immunohistochemistry and examined the potential correlation with β-catenin and AFP, which are known cancer markers. According to hitological criteria, the progression of HCC and CC was evaluated and classified into high, low, metastatic, and well-, moderate-, poor-differentiated, respectively. Statistical analysis indicated that incidence of both HCC and CC is significantly associated with male compared to female (P<0.05). Tumor size also has positive correlation with age (r2=08948). Our immunohistochemistry data showed that MFG-E8 was expressed both HCC and CC tissue. Interestingly, the MFG-E8 expression was significantly increased with cancer progression (P<0.05) in both cases. Additionally, b-cateninexpression was increased and its localization was changed from membrane to cytoplasm and nucleus with the degree of HCC. Likely b-catenin, AFP was also increased with the degree of HCC but it was not correlated with severalty of CC. Importantly, both AFP and b-catenin were highly co-localized with MFG-E8 in HCC. These results suggest that MFG-E8 may have important physiological roles and its expression in HCC and CC would be considered as an important prognostic factor.

Mesenchymal stem cells (MSCs) are considered to be attractive approaching in gene or drug delivery for cancer therapeutic strategies. In this study, the ability and feasibility of human bone marrow derived MSCs expressing the cytosine deaminase (CD)/5-Fluorocytosin (5-FC) prodrug was evaluated to target human osteosarcoma cell line Cal-72. At first, the fibroblast-like cells were successfully obtained from human bone marrow and demonstrated that they contained full of stem characteristics by the ability of differentiation into adipocyte/osteocyte and expression of typical mesenchymal markers CD90, CD44, while negative for CD34 and CD133 markers. We established the stable CD-expressing MSCs cell line (CD-MSCs) by transfection of pEGFP-C3 containing cytosine deaminase::uracil phos-phoribosyltransferase (CD::UPRT) gene into MSCs, and confirmed that the manipulated MSCs still remained full characteristics of multipotent cells and shown migration toward human osteosarcoma cancer cells Cal-72 as high as origin MSCs. Based on bystander effect, the therapeutic CD-MSCs significantly augmented the cytotoxicity on cancer cell Cal72 in either direct co-culture or conditioned medium in the presence of 5-FC. Moreover, in osteosarcoma cancer- bearing mice, the therapeutic CD/5-FC MSCs showed the inhibition of tumor growth compared with control mice which was s.c injected with only Cal72. Our findings suggest that these therapeutic CD-MSCs may be suitable and viable cellular vehicles for targeting human osteosarcoma cancer.

Iris nertschinsk has been used generally as a decorative plant. However, it has been almost used as a medicine for therapy on various human diseases. In this study, we demonstrate the anti-tumor effect of Iris nertschinsk on human breast cancer cells. Firstly, we found that Iris nertschinsk dose-dependently induced cell death in human breast cancer cell lines, MCF7 and MDA-MB231. Moreover, phosphorylation of p53 was induced after Iris nertschinsk treatment in MCF7 cells, which has a functional p53, but not in MDA-MB231 cells, which has a dysfunctional p53. We next examined whether Iris nertschinsk induces caspase-dependent cell death. Caspase-7 was cleaved after Iris nertschinsk treatment in MCF7 cells. Interestingly, either caspase-3 or caspase-7 was cleaved in MDA-MB231 cells that p53 had been phosphorylated by Iris nertschinsk treatment, indicating that Iris nertschinsk induces apoptosis through the cleavage of caspase-3, -7 in human breast cancer cell lines, MCF7 and MDA-MB231, but related to the status of p53. Therefore, these results suggest that Iris nertschinsk could be used as a treatment for human breast cancer. This research is supported by National Institute of Agricultural Biotechnology research grant.

본 연구는 괴경 내부에 적색 및 보라색의 안토시아닌 색소를 함유한 유색감자의 추출물을 대상으로 S. typhimurium TA98과 TA100 균주의 돌연변이 유발여부를 확인하였고, 직접돌연변이원인 4-nitroquinoline-1-oxide(4-NQO)와 간접 돌연변이원인 bozo(a)pyrene(BaP)에 의해 유발될 수 있는 돌연변이에 대한 항돌연변이 활성과 6종의 인간 암세포주(전립선암세포주: LNCaP, 결장암 세포주: HCT-15와 SW-620, 위암 세포주: ACHN, 폐암 세포주: A549, 백혈병 세포주: MOLT-4F)를 대상으로 SRB 방법을 이용하여 항암활성을 비교하였다. 그 결과 유색감자 중 괴경 내부에 보라색의 안토시아닌을 다량 함유한 자영 품종이 다른 품종에 비해 높은 수준의 항돌연변이활성 및 항암활성을 나타내었으며, 특히 자영 품종의 추출물은 다른 세포주 보다 전립선암 세포주에 대한 항암활성이 특이적으로 우수한 양상을 확인하였다. 자영 품종의 추출물은 5ug/mL 이상의 농도에서 암세포의 증식을 억제할 뿐 아니라, 전립선암 세포주 LNCaP와 PC-3에 대해 세포사멸을 유발하는 결과를 Cell Death Detection ELISA와 TUNEL Assay로 확인하였고, 세포사멸과 연관된 유전자의 발현분석을 western blot으로 확인하였다. 이상의 결과에서 괴경 내부에 안토시아닌을 함유한 유색감자는 괴경 내부의 색상이 백색인 일반감자에 비해 강한 항돌연변이활성 및 항암활성을 나타내므로 유색감자는 기능성이 증대된 식용감자로서의 이용가치가 충분하며, 유색감자를 이용한 기능성식품 소재개발 및 의료산업의 신규소재화가 가능하리라 판단된다.

강원도 산지에서 채취한 만병초 잎의 70% ethanol 추출물과 다른 유기용매 분획 과정을 통한 3가지의 분획물에 대한 in vitro에서의 정상세포에 대한 세포독성과 유전독성, 여러 암세포에 대한 항암 기능, 면역세포에 대한 면역기능 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다 1. 만병초 잎의 EtOH 추출물과 각 용매 분획물 들의 사람의 정상 세포인 HEL 299와 Chang에 대한 세포 독성을 SRB assay로 측정한 결과, 대부분의 시료 0.5 mg/ml 이하의 농도에서 35% 이하의 세포 독성이 나타났다. 2. 만병초 잎의 70% EtOH 추출물 및 각 다른 용매 분획물만 처리한 정상 세포에 대한 유전독성을 comet assay에서 측정한 결과, 양성 대조구 (10-2M, H2O2)과 비교시, 가장 높은 농도인 1 mg/ml의 농도에서 1/3 이하의 낮은 DNA damage가 관찰되었다. 이것은 세포독성과 관련하여 대부분의 각 시료가 세포 DNA에 대하여 매우 약한 손상만 일으키는 것이 확인되었다. 3. 사람의 암세포에 대한 SRB 및 MTT assay를 이용한 만병초의 잎의 모든 시료의 1 mg/ml의 농도의 70% EtOH의 추출물은 실험대상인 모든 사람의 암세포에 대하여 80% 이상의 항암 기능을, EtOAc fr.는 모든 암세포에 대하여 가장 높은 농도인 1 mg/ml에서 70% 이상의 높은 억제 활성이 보인 결과로 부터 유효한 성분이 역시 EtOAc fr.에 함유되어 있을 것을 시사하였다. 4. 만병초 잎 추출물의 면역세포 생육에 대한 조사에서 사람의 B-cell과 T-cell에 대하여 0.5 mg/ml의 농도에서 배양 3일째에 BuOH fr.에서 대조구와 비교시 1.6배 정도의 생육 촉진활성을 보였다. 5. SCGE를 통해 H2O2로 유도된 산화적 손상에 대한 만병초 잎 추출물과 분획물들의 유전독성 억제 기능은 EtOAc fr.이 100 μg/ml 농도에서 대조구 대비 68.5%의 가장 높은 산화손상 억제율을 보였으며 BuOH fr.에서도 강한 유전독성 억제기능이 있음이 확인되었다. 그러나 수용액 분획은 매우 약한 유전독성 억제 활성을 보여 각 분획의 특성이 다양함을 알 수 있었다.

바위솔의 추출물로부터 항산화 활성 및 동물 항암세포를 이용한 생물학적 특성을 조사 해 본 결과는 다음과 같다. 생육지별 DPPH 프리라디칼 소거 및 xanthine/xanthine oxidase 억제 활성비교에서 재배지에서 수확한 시료의 활성이 6.07(IC50:μg/ml)로 가장 높았다 생육시기별 DPPH 프리라디칼 소거 및 xanthine/xanthine oxidase 억제의 활성은 9월 수확물이 가장 활성이 높았다. 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 이용한 항산화물질 분리결과에서 S-4 분획물의 DPPH와 xanthine oxidase 억제활성이 5.02(IC50 : μg/ml)와 6.18(IC50:μg/ml)을 나타냄으로써 높은 분리효율를 보였다. 항산화활성이 가장 높았던 LH-4 분획물의 주요화합물은 GC/MS에 의하여 지방산, 폴리페놀화합물 및 페놀유도체로 동정되었으며 alpha-androsta-7,14-diene과 1,2,3-benzenetriol이 주 물질이었다. POD 및 SOD 활성은 생육지간에 재배지, 산, 바닷가 순으로, 생육시기간에는 시기가 늦을수록 높게 나타났다 SOD 동위효소의 밴드수는 전 생육지, 전 생육시기에서 공히 2개의 밴드가 나타났으나, 그 세기는 재배지와 9월의 수확물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 정제된 LH-4 분획물은 HL-60 세포의 종양증식을 억제시켰으며 종양유발유전자와 IPTG로 콜로니 형성을 유도한 암세포(2-12 cells)에서 분획물 400ppm 처리와 negative control 처리간의 colony형성은 유의차가 없었다.

각 균주에 대하여 씀바귀 분말 시료들이 독성을 나타내지 않는 범위에서 강력한 발암물질로써 직접 변이원으로 사용된 MNNG(0.4μg/plate)의 경우 S. typhymurium TA100 균주에서 시료농도 100μg/plate에서 메탄올 추출물이 84.51%로 가장 높은 억제효과가 나타났으며, 4NQO(0.15μg/plate)에 대한 S. typhymurium TA98 균주에서 시료농도 100μg/plate에서는 물 분획물이 86.73%로 가장 높은 억제효과를 나타내었다 또한, TA100균주의 경우에는 부탄올 분획물에서 88.93%로 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 간접변이원인 B(a)P를 사용한 실험에서 TA98 균주에서는 메탄올 추출물이 86.98%로 가장 높은 억제효과를 보였으며, TA100 균주에서는 부탄올 분획물이 75.35%로 가장 높은 억제효과를 나타냈다. 암세포주(A549, Hep3B, MCF-7)에 대한 씀바귀 분말의 증식 억제효과를 알아보기 위하여 실험한 결과, 폐암세포주인 A549세포에서는 핵산 분획물(500μg/ml)이 87.91%로 가장 높은 억제효과를 나타내었으며, 간암 세포주인 Hep3B 에서는 핵산 분획물(375μg/ml)이 70.64%로 가장 높은 억제효과를 나타냈다. 유방암 세포주인 MCF-7에서도 핵산 분획물(375μg/ml)이 82.89%로 가장 높은 억제효과를 보였으며, 인간 정상 간세포 293에 대해서는 24% 이하의 생육억제율을 보였다. 이는 암세포주에 대한 높은 억제효과에 비해 정상세포에 대해서는 비교적 낮은 증식 억제효과를 나타냄을 알 수 있었다.

비파의 항암효과에 대하여 조사하였다. 비파를 잎 줄기 과실 종자로 나누어 정상세포와 여러 가지 암세포주를 비교하여 특이적으로 암세포를 공격하는지 여부를 MTT방법에 의해서 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 비파의 4가지 부위를 MeOH 와 물로 추출하여 정상세포와 암세포 (SNU-1, SNU-C4)에 처리하였다. 이 가운데서 과육의 물추출 분획이 정상세포는 영향이 없이 암세포를 고사시켰다. 2. 과육의 물추출 분획을 Sephadex LH-20으로 분리정제하여 9개의 분획으로 나누어 이 분획들을 사람 정상세포와 7가지 암세포에 처리하였다. 이 9개의 분획중 8번째 분획이 정상세포에 영향을 미치지 않고 유방암, 간암, 위암에 특이적으로 세포독성을 나타냈다. 3. 제 8분획의 생체에서 암치유 효과를 알아보기 위해서 mouse에 복수암을 유발시켜 (10마리) 구강투여하거나 복강에 주사하였다. 암이 유발된 대조구는 10일 부터 13일 사이에 모두 죽었다. 그러나 투여군은 2개월사이에 1마리씩 죽었고 나머지는 모두 생존하였다. 상기는 결과는 비파과육에 는 암세포에 특이적으로 작용하여 세포독성을 나타내는 물질을 가지고 있다는 것을 확인해주었다.