The effect of xanthorrhizol, curcumin and tamoxifen on the activation of Wnt/β-catenin signaling and the expression of vascular endothelial growth factor in the human breast cancer cells

Abstract

[한글]

Vascular endothelial growth factor(VEGF)은 종양 신생혈관을 촉진하는 요소이다. 최근 연구에서 Wnt/β-catenin 신호 전달 체계가 일반적인 이거나 병적인 상태에서 혈관 발달을 조절한다고 보고하고 있다. Wnt 신호전달 체계의 활성화는 여러 인간의 종양 형성의 중요한 특징 이며, 또한 cyclin D1, c-myc and VEGF 와 같은 세포내의 암유전자 전사를 조절하는 β-catenin의 세포 내의 세포질에 안정화를 이끄는 것으로 보여진다. 그럼으로, 항 발암성의 약제 조사에 있어 Wnt/β-catenin 신호전달 체계의 구성요소가 전도 유망한 표적이 될 수 있을 것 이다.

Xanthorrhizol, curcumin 과 tamoxifen이 VEGF 조절에 대한 효과는 estrogen receptor (ER)-positive and ER-negative 형태의 유방암 세포들에서 17β-estradiol (E2)의 유무에 따른 Wnt/β-catenin 신호체계를 통한다고 생각한다. MCF-7 cell 과 MDA-MB-231 cells 의 생존율은 xanthorrhizol, curcumin 과 tamoxifen의 농도 의존적으로 감소 되었다. MCF-7 cells 과 MDA-MB-231 cells 에서 Wnt 신호전달 체계의 구성요소(Dvl(disheveled), GSK-3ββ(normal and phospho-form), β-catenin)와 VEGF의 발현은 xanthorrhizol, curcumin 과 tamoxifen에 의해서 농도의존적으로 감소되었다. 우리는 MCF-7 cells에서 ER-α, VEGF, WNT-3, WNT-4 와 WNT-6의 mRNA level 뿐만 아니라, 세포 증식도 E2에 의해서 증가하는 것을 발견하였다. 그러나, MDA-MB-231 cells 에서는 VEGF mRNA의 level이 E2에 의해서 증가 되지 않았다. Xanthorrhizol, curcumin 과 tamoxifen은 MCF-7 cells에서 E2로 유도된 ER-α, VEGF, WNT-4의 mRNA level을 감소시켰다. 그럼으로 xanthorrhizol, curcumin 과 tamoxifen은 유방암 세포의 성장뿐만 아니라 Wnt/β-catenin 신호체계를 통한 VEGF발현의 감소에 의한 신생혈관 생성을 억제 한다.

[영문]Vascular endothelial growth factor (VEGF) is a key factor in promotion of tumor angiogenesis. Recent studies suggest that Wnt/β-catenin signaling pathway regulates vessel development in normal and pathological conditions. Activation of the Wnt signaling pathway is also a major feature of several human neoplasias and appears to lead to the cytosolic stabilization of β-catenin, which can regulate transcription of the cellular oncogenes such as cyclin D1, c-myc and VEGF. Therefore, components of the Wnt/β-catenin pathway can be promising targets in the search of anticarcinogenic agents.

In the present study, we investigated that the effects of xanthorrhizol, curcumin and tamoxifen on the VEGF regulation through Wnt/β-catenin pathway in the presence or absence of 17β-estradiol(E2) in estrogen receptor(ER)-positive and ER-negative breast cancer cells. The viabilities of MCF-7 cells and MDA-MB-231 cells were reduced by xanthorrhizol, curcumin and tamoxifen in a dose-dependent manner. The expression of Wnt signaling components (Dvl, GSK-3β(normal and phospho-form), β-catenin) and VEGF was dose-dependently downregulated by xanthorrhizol, curcumin and tamoxifen in MCF-7 and MDA-MB-231 cells. We observed that the mRNA level of estrogen receptor-α(ER-α), VEGF and WNT-3/4/6 as well as the cell proliferation was increased by E2 in the MCF-7cells. However, in the MDA-MB-231 cells, the mRNA level of VEGF was not regulated by E2. Xanthorrhizol, curcumin and tamoxifen repressed the mRNA level of ER-α, VEGF and WNT-4.

Xanthorrhizol, curcumin and tamoxifen inhibit not only the growth of breast cancer cells but also angiogenesis by reducing the VEGF expression through Wnt

β-catenin pathway.