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Fitoterapia2015Mar01Vol.101issue()

ガルバン酸は、癌細胞のEGFR/HIF-1α経路を介してHIF-1αの発現を阻害します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

低酸素誘発性因子-1は、低酸素固形腫瘍の低酸素環境への適応において重要な転写の役割を果たします。ここでは、低酸素症と正常酸素中のHIF-1活性化に対するガルバン酸(GBA)阻害効果を調査することを目指しました。MTTの生存とアネキシンVアッセイを使用して、治療細胞のGBA細胞毒性とアポトーシスを評価しました。定量的リアルタイムPCRとウエスタンブロッティングを使用して、それぞれmRNA発現と翻訳タンパク質を推定しました。結果は、GBAが24、48、72Hでそれぞれ約37、12.1および10μMGBAのIC50を持つOVCAR-3ヒト上皮癌細胞のin vitro成長をそれぞれ時間依存的に減少させることを示しました。原形質膜の外側のリーフレットのホスファチジルセリンに続いて、GBA処理細胞の初期/後期アポトーシスの発生が明らかになりました。さらに、GBAは低酸素と正常酸素の両方でHIF-1αおよびHIF-1βmRNAの発現をダウンレギュレートすることがわかりました。作用メカニズムを決定するために、GBAがAKTおよびEGFR mRNA発現を阻害しないことを示しましたが、タンパク質分解調査により、GBAはA549およびOVCAR-3細胞株でそれぞれ2および3Hの減少とともに安定性を低下させることによりEGFRの半減期を短縮することが示されました。また、ENO 1やGLUT-1を含む解糖に寄与した下流遺伝子は、低酸素症におけるGBA処理細胞では説明されていないことがわかりました。結論として、GBAは、低酸素におけるサブユニット発現のダウンレギュレーションと正常酸素のEGFR分解の増加により、HIF-1の活性化を阻害する可能性があります。

低酸素誘発性因子-1は、低酸素固形腫瘍の低酸素環境への適応において重要な転写の役割を果たします。ここでは、低酸素症と正常酸素中のHIF-1活性化に対するガルバン酸(GBA)阻害効果を調査することを目指しました。MTTの生存とアネキシンVアッセイを使用して、治療細胞のGBA細胞毒性とアポトーシスを評価しました。定量的リアルタイムPCRとウエスタンブロッティングを使用して、それぞれmRNA発現と翻訳タンパク質を推定しました。結果は、GBAが24、48、72Hでそれぞれ約37、12.1および10μMGBAのIC50を持つOVCAR-3ヒト上皮癌細胞のin vitro成長をそれぞれ時間依存的に減少させることを示しました。原形質膜の外側のリーフレットのホスファチジルセリンに続いて、GBA処理細胞の初期/後期アポトーシスの発生が明らかになりました。さらに、GBAは低酸素と正常酸素の両方でHIF-1αおよびHIF-1βmRNAの発現をダウンレギュレートすることがわかりました。作用メカニズムを決定するために、GBAがAKTおよびEGFR mRNA発現を阻害しないことを示しましたが、タンパク質分解調査により、GBAはA549およびOVCAR-3細胞株でそれぞれ2および3Hの減少とともに安定性を低下させることによりEGFRの半減期を短縮することが示されました。また、ENO 1やGLUT-1を含む解糖に寄与した下流遺伝子は、低酸素症におけるGBA処理細胞では説明されていないことがわかりました。結論として、GBAは、低酸素におけるサブユニット発現のダウンレギュレーションと正常酸素のEGFR分解の増加により、HIF-1の活性化を阻害する可能性があります。

Hypoxia Inducible Factor-1 plays a key transcriptional role in the adaptation of hypoxic solid tumors to low oxygen environment. Here, we aimed to investigate galbanic acid (GBA) inhibitory effects on HIF-1 activation during hypoxia and normoxia. MTT survival and Annexin V assays were used to evaluate GBA cytotoxicity and apoptosis in treated cells. Quantitative real time PCR and western blotting were used to estimate mRNA expression and translated protein, respectively. Results showed that GBA dose- and time-dependently decreased the in vitro growth of OVCAR-3 human epithelial carcinoma cells with an IC50 of approximately 37, 12.1 and 10μM GBA at 24, 48 and 72h, respectively. Following phosphatidylserine of outer leaflet of the plasma membrane revealed occurrence of early/late apoptosis in GBA treated cells. In addition, we found that GBA down-regulates HIF-1α and HIF-1β mRNA expression in both hypoxia and normoxia. To determine the mechanism of action, we showed that GBA did not inhibit Akt and EGFR mRNA expression, yet protein degradation investigation showed that GBA shortened the half-life of EGFR through decreasing its stability with a decrease of nearly 2 and 3h in A549 and OVCAR-3 cell lines, respectively. We also found that downstream genes contributed in glycolysis, including Eno 1 and GluT-1, are underexpressed in GBA treated cells in hypoxia. Conclusively, GBA may inhibit HIF-1 activation through down-regulation of its subunit expression in hypoxia, and increasing of EGFR degradation in normoxia.

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