Snail은 E-cadherin 발현을 직접 억제하는 zinc finger transcription factor로서, 암세포의 invasion과 metastasis를 촉진시키는 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 유발한다. 또한 Snail은 세포사멸 자극과 세포 생존물질의 제거로 인한 세포사멸에 대해 저항성을 나타낸다. 그러나 이에 대한 분자기작은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 가장 널리 사용되는 항암제 중의 하나인 5-fluorouracil (5-FU)에 의한 세포사멸에 대한 Snail의 저항성 기작에 대하여 조사하였다. MCF-7 #5 세포주에 doxycycline (DOX)을 처리하여 Snail을 과발현시킨 세포에서 5-FU에 의한 세포사멸이 억제되고 세포괴사가 일어남을 확인하였다. DOX 처리 및 Snail expression vectors인 pCR3.1-Snail-Flg와 phosphorylation-resistant mutant Snail vector인 pCR3.1-S104, 107A Snail-Flg을 이용하여 Snail을 과발현 시킨 경우 ERK1/2의 활성에는 영향을 주지 않는 반면 PTEN 발현억제 및 불활성화, 그리고 Akt/PKB 활성화가 유도됨을 관찰하였다. 또한, Snail은 5-FU에 의한 p53의 발현을 억제한다는 사실을 확인하였다. 따라서 Snail은 prosurvival kinase인 Akt/PKB의 활성화와 p53 억제를 통해 5-FU에 의한 세포사멸을 세포괴사로 전환하는 것으로 생각된다.
Snail is a zinc finger transcription factor that induces epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), which promotes tumor invasion and metastasis by repressing E-cadherin expression. In addition, Snail restricts the cellular apoptotic response to apoptotic stimuli or survival factor withdrawal; however, its molecular mechanism remains largely unknown. In this study, we have investigated the mechanism underlying Snail-mediated chemoresistance to 5-fluorouracil (5-FU), one of the most widely used anti-cancer drugs. When Snail was overexpressed by doxycycline (DOX) in MCF-7 #5 cells, it inhibited 5-FU-induced apoptotic cell death and switched the cell death mode to necrosis. Snail expression, either by DOX treatment in MCF-7 #5 cells or by the transfection of Snail expression vectors pCR3.1-Snail-Flg, phosphorylation-resistant pCR3.1-S104, and 107A Snail-Flg in MCF-7 cells specifically induced PTEN down-regulation/inactivation and Akt/PKB activation, without affecting ERK1/2 activity. In addition, Snail prominently suppressed 5-FU-induced increases in p53 levels. These findings demonstrate that Snail switches 5-FU-induced apoptosis to necrosis through the activation of Akt/PKB and the down-regulation of p53 levels.
