많은 암세포에 선택적 세포독성을 나타내는 TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)는 유효한 항암제로서 사용될 수 있지만, TRAIL에 내성을 나타내는 암세포에는 TRAIL-sensitization의 방법이 필요하다. 사람 대장암 세포인 KMl2 세포도 TRAIL에 내성을 나타낸다. 본 연구에서는 KMl2세포의 TRAIL 내성에 대한 새로운 표적 분자의 발굴과 이를 토대로 한 새로운 내성극복 방법을 연구하였다. 새로운 TRAIL sensitizer로서 quercetin을 발굴하고, 이를 KMl2세포에 TRAIL과 병용 처리하여 TRAIL의 효과증강을 시도하였다. KMl2세포에서 quercetin은 c-FLTP의 발현을 감소시키고, DNA-PK/Akt 신호전달경로를 억제하므로서, death receptors (DR4/DR5) 발현을 증강시켰다. 또한 caspases (caspase 3, -8 및 -9)활성 증강과 PARP cleavage, 이에 따른 Bax의 발현을 증강시키는 기전으로 TRAIL에 의한 apoptosis를 증대시키는 활성이 있음을 밝혔다. 즉 quercetin이 KMl2세포의 TRAIL-sensitization에 사용될 수 있음을 제시하였다. 이러한 연구 결과는 대장암의 치료 시 TRAIL과 quercetin병용하므로서 치료 효과를 높일 수 있는 새로운 약제 병용 방법을 제시하였고, 다른 TRAIL 내성 종양에 응용 될 수 있음을 시사하였다.
Many cancer cells are sensitive to the TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)-induced apoptosis. However, some cancer cells show either partial or complete resistance to TRAIL. Human colon carcinoma KM12 cells have been shown to be insensitive to TRAIL-induced apoptosis. To overcome TRAIL resistance in KM12 cells, we targeted key anti-apoptotic molecules involved in the modulation of TRAIL resistance in the cells, and evaluated the effects of quercetin as a TRAIL sensitizer in the cells. We found that quercetin acted in synergy with TRAIL to enhance TRAIL-induced apoptosis in KM12 cells by the down-regulation of c-FLIP and DNA-PKcs/Akt and up-regulation of death receptors (DR4/DR5), which led to the enhancement of TRAIL-mediated activation of caspases and subsequent cleavage of PARP, as well as up-regulation of Bax. These findings suggest that the DNA-PKcs/Akt signaling pathway, as well as c-FLIP, play essential roles in regulating cells in the escape from TRAIL-induced apoptosis. Based on these results, this study provides a potential application of quercetin in combination with TRAIL in the treatment of human colon cancer.
