D-リモネンは、ヒト前立腺癌細胞におけるドセタキセル誘発性細胞毒性を感作する：反応性酸素種の生成とアポトーシスの誘導

背景：臨床試験では、ドセタキセルと他の新規薬剤が組み合わさってアンドロゲン非依存性前立腺癌患者の生存を改善できることが示されています。非栄養性食事成分であるD-リモネンは、毒性のないさまざまな癌細胞の成長を阻害することがわかっています。d-リモネンの非毒性線量が転移性前立腺癌のin vitroモデルでドセタキセルに対する腫瘍反応を促進する可能性があるかどうかを特徴付けることを目指しました。 材料と方法：ヒト前立腺癌DU-145および正常な前立腺上皮PZ-HPV-7細胞を、さまざまな濃度のd-リモネン、ドセタキセル、または両方の組み合わせで処理し、細胞生存率はMTTアッセイによって決定されました。細胞内反応性酸素種（ROS）、還元グルタチオン（GSH）およびカスパーゼ活性を測定しました。アポトーシスおよびアポトーシス関連タンパク質は、それぞれ酵素関連免疫吸着アッセイとウエスタンブロッティングによって研究されました。 結果：D-リモネンとドセタキセルは、PZ-HPV-7細胞よりもDU-145細胞に対する細胞毒性を大幅に増強しました。DU -145細胞をd-リモネンとドセタキセルの組み合わせに曝露すると、ROS生成が高くなり、GSHが枯渇し、ドセタキセル単独よりもカスパーゼ活性が増加しました。また、シトクロムC、カスパーゼ-9、3、およびポリ（ADP-リボース）ポリメラーゼの切断、およびアポトーシスを支持するBAD：BCL-XL比のシフトを含む一連の効果を引き起こしました。アポトーシス効果は、n-アセチルシュタインによる前処理に対して有意にブロックされ、抗腫瘍効果がROS生成によって開始され、カスパーゼのカスケードが細胞死に寄与することを示しています。 結論：我々の結果は、D-リモネンが正常な前立腺上皮細胞に毒性がないことなく、前立腺癌細胞に対するドセタキセルの抗腫瘍効果を促進したことを初めて示しています。組み合わされた有益な効果は、アポトーシスのミトコンドリア経路に関与するタンパク質の調節によるものである可能性があります。D-リモネンは、ドセタキセルを使用したホルモン抵抗性前立腺癌の治療結果を改善するために、強力な非毒性剤として使用できます。

BACKGROUND: Clinical trials have shown that docetaxel combined with other novel agents can improve the survival of androgen-independent prostate cancer patients. d -Limonene, a non-nutrient dietary component, has been found to inhibit various cancer cell growths without toxicity. We sought to characterize whether a non-toxic dose of d -limonene may enhance tumor response to docetaxel in an in vitro model of metastatic prostate cancer. MATERIALS AND METHODS: Human prostate carcinoma DU-145 and normal prostate epithelial PZ-HPV-7 cells were treated with various concentrations of d -limonene, docetaxel or a combination of both, and cell viability was determined by MTT assay. Intracellular reactive oxygen species (ROS), reduced glutathione (GSH) and caspase activity were measured. Apoptosis and apoptosis-related proteins were studied by enzyme-linked immunosorbent assay and Western blotting, respectively. RESULTS: d -Limonene and docetaxel in combination significantly enhanced the cytotoxicity to DU-145 cells than PZ-HPV-7 cells. Exposure of DU-145 cells to a combined d -limonene and docetaxel resulted in higher ROS generation, depletion of GSH, accompanied by increased caspase activity than docetaxel alone. It also triggered a series of effects involving cytochrome c , cleavages of caspase-9, 3 and poly (ADP-ribose) polymerase, and a shift in Bad:Bcl-xL ratio in favor of apoptosis. Apoptotic effect was significantly blocked on pretreatment with N -acetylcystein, indicating that antitumor effect is initiated by ROS generation, and caspase cascades contribute to the cell death. CONCLUSION: Our results show, for the first time, that d -limonene enhanced the antitumor effect of docetaxel against prostate cancer cells without being toxic to normal prostate epithelial cells. The combined beneficial effect could be through the modulation of proteins involved in mitochondrial pathway of apoptosis. d -Limonene could be used as a potent non-toxic agent to improve the treatment outcome of hormone-refractory prostate cancer with docetaxel.