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약용식물 추출물의 항암제 트레일(TRAIL)
내성 극복에 관한
연구

충남대학교 의과대학 약리학교실 변희선 연구교수

트레일(Tumor necrosis factor-related
apoptosis-inducing ligand, TRAIL)은 세포사멸(Apoptosis)을 활성화시키는 사이토카인으로, 정상세포에서는 세포독성을 야기하지 않고 암세포에서만 선택적인 세포사멸을 유도하는 잠재적인 항암제다.

현재 트레일은 표적 항암제로서 다양한 암에서의 치료제로 주목받고 있지만, 많은 암세포에서 트레일 내성을 가지기 때문에 효과를 내기 어려운 상황에 있다. 그래서 많은 연구자들은 트레일 내성 원인을 규명하거나 내성 작용점을 밝힘으로써 세포사멸을 유도, 암 치료 개선을 위한 연구 중에 있다.
우리는 트레일 내성 원인중 하나인 트레일 수용체(Deathreceptor 5, DR5)의 발현 저하의 원인을 알고, 그 발현을 증가시킴으로써 세포사멸 감수성 증진을 유도하고자, 약용식물(Astilbe rivularis)로부터의 추출물 중에서 유효성분을 선별하였다. 일차적으로는 부작용을 최소화하기 위한 약물 자체의 독성이 없는 화합물을 우선적으로 선택하였으며, 트레일과의 병합 처리 시 트레일 내성 뇌암세포(GBM)의 사멸유도 상승효과를 선별하였다.
그 결과, C-27-carboxylated oleanolic acid derivatives(C27OAs)는 효과적이고 선택적으로 트레일-매개 Caspase-8을 활성화시켰으며, 획기적으로 뇌암 세포사멸을 유도하였다. C27OAs의 트레일 수용체와의 관련성을 찾기 위해 mRNA와 단백질의 발현양을 측정한 결과 농도에 따른 수용체 발현양이 증가함을 관찰하였고, 그로 인한 세포막 트레일 수용체의 활성이 증가되었다. 이는 거대 분자 복합체(DISC)의 형성을 활성화시켜 자가 단백질 분해 과정이라는 신호 전달의 원인이 되고 세포사멸의 결과를 가져오게 된다. 이러한 결과를 토대로 우리는 새로운 트레일 민감제로서 C27OAs를 찾았고, 트레일-기반 항암 약물 치료제로 제안하였다(Byun et. al., Biochem. Pharmacol., 2018).

사진

* C27OAs에 의한 트레일 내성 극복 기작.
약용식물(Astilbe rivularis) 추출물 중 C27OAs는 p38단백의 인산화와 CHOP의 활성화를 통해 DR5의 발현을 증가시켜, TRAIL 활성을 증가시킴으로서 획기적인 세포사멸 상승효과를 보임

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