トリプトリドは、RNAポリメラーゼIおよびII依存性転写の阻害剤であり、主に短命のmRNAのダウンレギュレーションにつながる

トリプトリドは、中国の植物 Tripterygium wilfordii から抽出された天然産物であり、抗腫瘍特性を持っています。トリプトライドによるアポトーシス促進能力およびNF-κB媒介転写の阻害を示す多数の報告にもかかわらず、その細胞標的の正体は依然として不明である。その作用機序を明らかにするために、ヒト非小細胞肺癌細胞株 A549 における RNA 合成に対するトリプトライドの効果をさらに調査しました。トリプトライドは総 RNA と mRNA の新規合成の両方を阻害し、主な作用は後者のプールにありました。我々は 44K ヒト汎ゲノム DNA マイクロアレイを使用し、トリプトライドによる短期間の処理によって主に影響を受ける遺伝子を特定しました。調節された遺伝子のうち、最大 98% がダウンレギュレートされており、転写因子や細胞周期調節因子を含む広範囲の癌遺伝子が含まれます。次に我々は、トリプトライドが、転写伸長阻害の特徴と考えられるRNAポリメラーゼIIの主要サブユニットであるRPB1の急速な枯渇を誘導することを観察した。ただし、トリプトライドは RNA ポリメラーゼ II 複合体と直接相互作用せず、DNA に損傷を与えないことも示しています。したがって、我々は、トリプトリドはRNAポリメラーゼ活性の独自の薬理学的阻害剤であり、転写機構に間接的に影響を及ぼし、転写因子、CDC25Aなどの細胞周期制御因子、がん遺伝子MYCおよびSrcを含む短命mRNAの急速な枯渇を引き起こすと結論付けた。全体として、このデータは、転写に対するトリプトライドの効果と、前述の発癌因子によって部分的に引き起こされる急性骨髄性白血病を含む癌におけるトリプトライドの新たな潜在的応用に光を当てています。

Triptolide, a natural product extracted from the Chinese plant Tripterygium wilfordii, possesses antitumor properties. Despite numerous reports showing the proapoptotic capacity and the inhibition of NF-kappaB-mediated transcription by triptolide, the identity of its cellular target is still unknown. To clarify its mechanism of action, we further investigated the effect of triptolide on RNA synthesis in the human non-small cell lung cancer cell line A549. Triptolide inhibited both total RNA and mRNA de novo synthesis, with the primary action being on the latter pool. We used 44K human pan-genomic DNA microarrays and identified the genes primarily affected by a short treatment with triptolide. Among the modulated genes, up to 98% are down-regulated, encompassing a large array of oncogenes including transcription factors and cell cycle regulators. We next observed that triptolide induced a rapid depletion of RPB1, the RNA polymerase II main subunit that is considered a hallmark of a transcription elongation blockage. However, we also show that triptolide does not directly interact with the RNA polymerase II complex nor does it damage DNA. We thus conclude that triptolide is an original pharmacologic inhibitor of RNA polymerase activity, affecting indirectly the transcription machinery, leading to a rapid depletion of short-lived mRNA, including transcription factors, cell cycle regulators such as CDC25A, and the oncogenes MYC and Src. Overall, the data shed light on the effect of triptolide on transcription, along with its novel potential applications in cancers, including acute myeloid leukemia, which is in part driven by the aforementioned oncogenic factors.