エピガロカテキン-3-ガレートの新規プロドラッグ：ヒト乳癌細胞における微分エピジェネティックなHtert抑制

緑茶ポリフェノール（GTP）の主要成分であるエピガロカテキン-3-ガレート（EGCG）は、乳癌細胞のテロメラーゼ活性をダウンレギュレートすることが報告されており、それにより細胞のアポトーシスを増加させ、細胞増殖を阻害します。ただし、GTPに関する主な懸念は、生理学的条件下でのバイオアベイラビリティと安定性です。本研究では、EGCGおよびEGCG（Pro-EGCGまたはPEGCG）の新規プロドラッグによる治療が、ヒト乳癌MCF-7およびMDA-MB-231細胞の増殖を用量依存的に阻害したが、正常ではないことを示しています。制御MCF10Aセル。さらに、EGCGとPro-EGCGの両方は、エストロゲン受容体（ER）陽性MCF-7およびER陰性MDA-MB-231細胞のエピジェネティックなメカニズムを通じて、テロメラーゼの触媒サブユニットであるHTERT（ヒトテロメラーゼ逆転写酵素）の転写（ヒトテロメラーゼ逆転写酵素）の転写を阻害しました。。HTERT発現のダウンレギュレーションは、それぞれDNAメチルトランスフェラーゼとヒストンアセチルトランスフェラーゼ活性の阻害を介して少なくとも部分的に媒介されるHTERTプロモーターの低メチル化とヒストン脱アセチル化によるものであることがわかりました。さらに、EGCGとPEGCGは、アセチル-H3、アセチル-H3K9、およびアセチル-H4のレベルをHTERTプロモーターに低下させることにより、HTERTプロモーターのクロマチン構造を改造できることも観察しました。EGCGおよびPEGCGは、MAD1やE2F-1などの多くのHTERTリプレッサーのHTERT調節領域への結合を促進するクロマチンの変化を誘導しました。siRNAを使用することによるE2F-1およびMAD1の枯渇は、PEGCGのダウンレギュレートされたHTERT発現と関連する細胞アポトーシスを、ER陽性およびER陰性の乳癌細胞で異なる方法で逆転させました。まとめて、我々のデータは、新規化学環境化合物として、より安定した形態のEGCGであるPro-EGCGを使用して、テロメラーゼのエピジェネティックな調節を通じて乳がん予防に関する新しい洞察を提供します。

Epigallocatechin-3-gallate (EGCG), a major component of green tea polyphenols (GTP), has been reported to downregulate telomerase activity in breast cancer cells thereby increasing cellular apoptosis and inhibiting cellular proliferation. However, the major concerns with GTPs are their bioavailability and stability under physiologic conditions. In the present study, we show that treatments with EGCG and a novel prodrug of EGCG (pro-EGCG or pEGCG) dose- and time-dependently inhibited the proliferation of human breast cancer MCF-7 and MDA-MB-231 cells but not normal control MCF10A cells. Furthermore, both EGCG and pro-EGCG inhibited the transcription of hTERT (human telomerase reverse transcriptase), the catalytic subunit of telomerase, through epigenetic mechanisms in estrogen receptor (ER)-positive MCF-7 and ER-negative MDA-MB-231 cells. The downregulation of hTERT expression was found to be because of hTERT promoter hypomethylation and histone deacetylations, mediated at least partially through inhibition of DNA methyltransferase and histone acetyltransferase activities, respectively. In addition, we also observed that EGCG and pEGCG can remodel chromatin structures of the hTERT promoter by decreasing the level of acetyl-H3, acetyl-H3K9, and acetyl-H4 to the hTERT promoter. EGCG and pEGCG induced chromatin alterations that facilitated the binding of many hTERT repressors such as MAD1 and E2F-1 to the hTERT regulatory region. Depletion of E2F-1 and MAD1 by using siRNA reversed the pEGCG downregulated hTERT expression and associated cellular apoptosis differently in ER-positive and ER-negative breast cancer cells. Collectively, our data provide new insights into breast cancer prevention through epigenetic modulation of telomerase by using pro-EGCG, a more stable form of EGCG, as a novel chemopreventive compound.