ドキソルビシン治療を受けたヒト乳がんMCF-7細胞におけるFAS/FASL依存性および非依存性の活性化：ADAM10ダウンレギュレーションはFAS/FASLシグナル伝達経路を活性化します

MCF-7細胞のドキソルビシン誘発性死に対するFASを介した死亡経路の寄与は、明確に解明されていません。したがって、この研究は、MCF-7細胞およびドキソルビシン耐性MCF-7（MCF-7/DOX）細胞におけるドキソルビシン誘発FAS/FASLシグナル伝達経路活性化を調査するために実施されました。ドキソルビシン誘発カスパーゼ-8活性化は、MCF-7細胞のAKT/ERKの不活性化とFASLに依存しないFAS経路を介して媒介されることがわかったが、MCF-7/DOX細胞のカスパーゼ-8活性化はFASL刺激されたFAS経路でのみ依存している。カスパーゼ-8活性化の抑制により、ドキソルビシン処理MCF-7細胞とMCF-7/DOX細胞の生存率が回復しました。MCF-7/DOX細胞でのみ検出されたFASL表面発現とは反対に、MCF-7細胞で細胞内FASL発現が認められました。リゾホスファチジン酸による細胞表面へのFASL転座の促進は、MCF-7細胞のFASL活性化FAS死亡経路を誘発しました。ドキソルビキシン誘発β-TRCPアップレギュレーションはSP1分解を促進し、その後MCF-7およびMCF-7/DOX細胞でADAM10発現を抑制しました。ADAM10のドキソルビシン誘発性ダウンレギュレーションは、FASL脱落を減少させ、MCF-7/DOX細胞のFAS経路活性化につながりました。ADAM10のノックダウンは、MCF-7/DOX細胞の死を誘発しましたが、MCF-7細胞の生存率をわずかに低下させました。まとめると、我々のデータは、Akt/ERKを介したカスパーゼ-8活性化とFAS/FASLを介したカスパーゼ-8活性化が、それぞれMCF-7細胞とMCF-7/DOX細胞のドキソルビシン誘発性死をそれぞれ解明することを示しています。これらの観察結果は、ADAM10シェダーゼ活性を標的とすることにより、ドキソルビシン耐性乳がんを克服するための有望な治療法を示唆しています。

The contribution of Fas-mediated death pathway to doxorubicin-induced death of MCF-7 cells is not unambiguously elucidated. Thus, this study was conducted to explore doxorubicin-induced Fas/FasL signaling pathway activation in MCF-7 cells and doxorubicin-resistant MCF-7 (MCF-7/Dox) cells. Doxorubicin-induced caspase-8 activation was found to be mediated through Akt/ERK inactivation and FasL-independent Fas pathway in MCF-7 cells, while caspase-8 activation in MCF-7/Dox cells depended exclusively on FasL-stimulated Fas pathway. Suppression of caspase-8 activation restored the viability of doxorubicin-treated MCF-7 cells and MCF-7/Dox cells. Contrary to FasL surface expression exclusively detected in MCF-7/Dox cells, intracellular FasL expression was noted with MCF-7 cells. Promotion of FasL translocation to the cell surface by lysophosphatidic acid evoked a FasL-activated Fas death pathway in MCF-7 cells. Doxorubixin-evoked β-TrCP up-regulation promoted Sp1 degradation, which subsequently suppressed ADAM10 expression in MCF-7 and MCF-7/Dox cells. Doxorubicin-induced down-regulation of ADAM10 reduced FasL shedding, leading to Fas pathway activation in MCF-7/Dox cells. Knock-down of ADAM10 induced death in MCF-7/Dox cells, but marginally reduced the viability of MCF-7 cells. Taken together, our data indicate that Akt/ERK-mediated caspase-8 activation and Fas/FasL-mediated caspase-8 activation mostly elucidate doxorubicin-induced death in MCF-7 cells and MCF-7/Dox cells, respectively. These observations suggest a promising therapeutic modality for overcoming doxorubicin-resistant breast cancer by targeting ADAM10 sheddase activity.