두경부 암세포에서 Withaferin A의 항암 효과

Abstract

Withaferin A는 인도지방의 약용식물인 Withania somnifera에서 추출된 steroidal lactone이다. Withaferin A는 암세포의 증식, 전이, 침윤 및 혈관신생을 막는 작용을 가지고 있다. 이번 연구에서는 두경부 AMC-HN4 세포에서 withraferin A가 항암 효과를 가지는지 그리고 그 기전에 대하여 연구하였다. 연구 결과, AMC-HN4 세포에서 withaferin A는 농도 시간 의존적으로 apoptosis 를 증가시켰고, 또한 이때 COX-2의 발현이 함께 증가되었다. COX-2가 세포사멸에 영향을 주는지 알아보기 위하여, NS-398을 처리하였을 때 prostaglandin E2 생성은 억제 되었지만 apoptosis는 변화가 없었다. 게다가, siRNA를 이용한 COX-2 발현 저하도 withaferin A에 의한 apoptosis에는 영향을 주지 않았다. Withaferin A에 의한 ROS 생성 역시 두경부 암세포의 apoptosis에는 영향이 없었다. 이러한 withaferin A는 thiol donor인 DTT와 NAC과 함께 있을 때 세포사멸을 유도하지 못하였다. 따라서, 두경부 암세포에서 withaferin A는 세포 내 다양한 단백질에 존재하는 cysteine 잔기의 sulfhydryl과 같은 친핵성군(nucleophilic group)과 알킬화(alkylation) 작용을 통하여 세포사멸을 유도하는 것을 확인하였다.

Withaferin A is a steroidal lactone purified from the Indian medicinal plant Withania somnifera. Withaferin A inhibits cell proliferation, metastasis, invasion, and angiogenesis in cancer cells. In this study, we investigated whether withaferin A induces apoptosis in human head and neck cancer AMC-HN4 cells. Withaferin A markedly increased sub-G1 population and PARP cleavage, which are apoptosis markers. Furthermore, withaferin A up-regulated cyclooxygenase-2 (COX-2) expression. However, although the COX-2 inhibitor, NS-398, reduced withaferin A-mediated prostaglandin E2 production, sub-G1 population was not changed. Furthermore, down-regulation of COX-2 expression by COX-2 siRNA did not alter withaferin A-mediated apoptosis. In addition, withaferin A-induced apoptosis was independent of ROS production. Thiol donors (NAC and DTT) reversed withaferin A-induced apoptosis. The results show that withaferin A induced apoptosis in human head and neck cancer AMC-HN4 cells through reactive α,β-unsaturated carbonyl moiety.