두경부 편평 세포 암종 세포에서 황국균 발효 동백 건조 과피 물 추출물의 IGFBP-2/mTOR 경로 조절을 통한 항암 활성

조유진, 정다혜, 백효은, 조건웅, 김현석, 오찬진, 김재광 김현우*

(전라남도산림자원연구소)

Anticancer Activity of Dried-Pericarp Water Extracts of Camellia japonica L. Fermented with Aspergillus oryzae through Regulation of IGFBP-2/mTOR Pathway in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Cells

Eugene Cho, Da Hye Jeong, Hyo Eun Beak, Geon Ung Jo, Hyeon Seok Kim, Chan Jin Oh, Jae kwang Kim, Hyoun Woo Kim*

(Jeollanamdo Forest Resources Research Institute)

요약: 본 연구는 발효 된 동백의 건조 과피 물 추출물의 항암 활성을 조사하는 것이다. 동백의 말린 과피 물 추출물은 황국균과와 맥주효모를 사용하여 30 °C와 35 °C에서 발효시켰다. 황국균을 이용하여 30 °C와 35 °C에서 발효시킨 두 물 추출물의 FaDu 세포에 대한 항암 활성은 항암 활성이 없는 동백의 미 발효 건조 과피 물 추출물에 비해 현저하게 변화시켰다. Cleaved-PARP, caspase 3 및 annexin V/PI로 염색 된 사멸화되는 세포는 30 °C에서 발효 된 황국균 추출물 처리에 의해 유의하게 증가하였다. 황국균 발효 추출물 (AOFE)에 의해 인슐린-유사 성장 인자 결합 단백질 2 (IGFBP-2) 단백질 발현과 mTOR 인산화가 크게 감소했으며, IGFBP-2 및 인산화 된 mTOR의 발현 수준은 FaDu 세포의 포도당 농도-의존적으로 유의미하게 증가하였다. 이 결과는 AOFE 처리했을 때 포도당 농도가 증가에 의해 세포 생존력이 회복되었음을 시사한다. 이러한 결과를 바탕으로 AOFE의 항암 효과는 IGFBP-2/mTOR 신호 전달 경로의 억제를 통해 이루어지는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 AOFE가 두 경부암의 잠재적인 치료법이 될 수 있음을 시사한다.

Abstract: This study aimed to investigate the anticancer activity of dried-pericarp water extract of fermented C. japonicus (CJ). The dried-pericarp water extracts of CJ were fermented using Aspergillus oryzae and Saccharomyces cerevisiae at 30°C and 35°C. The anticancer activities of both water extracts fermented at 30°C and 35°C using A. oryzae against FaDu cells were remarkably changed compared with unfermented dried-pericarp water extract of CJ, which has no anticancer activity. Cleaved-PARP, caspase 3, and apoptotic cells stained with annexin V/PI were significantly increased by treatment with A. oryzae extracts fermented at 30°C. The insulin-like growth factor-binding protein 2 (IGFBP-2) protein level and mTOR phosphorylation by A. oryzae fermented extracts (AOFE) were dramatically reduced, and the expression levels of IGFBP-2 and phosphorylated mTOR were significantly increased depending on the glucose concentrations in FaDu cells. These results suggested that the cell viabilities in AOFE were restored as the glucose concentrations increased. Based on these results, the anticancer effect of AOFE was achieved through inhibition of the IGFBP-2/mTOR signaling pathway. These results suggest that AOFE may be a potential treatment for head and neck cancer.

사사: 이 연구는 산림 진흥원 (2020194D10-2022-BA01)이 지원하는 “산림 생명 자원 발굴 연구”를 통해 산림청이 지원했음.