カロテノイドルテインは、乳がん細胞の成長を選択的に阻害し、ROSを介したメカニズムを介して化学療法剤の効果を増強します

増加する証拠は、食事性カロテノイドが乳がんのリスクを減らす可能性があることを示唆しています。しかし、カロテノイドの抗乳癌効果は議論の余地がありますが、理解されていません。ここでは、広範囲の乳癌細胞株に対する特定のカロテノイドの効果を調査し、いくつかのカロテノイド（β-カロチン、ルテイン、アスタキサンチンを含む）のうち、ルテインは細胞周期停止を誘導することにより乳癌細胞の成長を著しく阻害することがわかりました。カスパーゼに依存しない細胞死ですが、原発性乳腺上皮細胞（PMECS）の成長にほとんど影響しません。さらに、乳がん細胞のルテイン媒介成長阻害は、化学療法剤、パクリタキセル、ドセタキセルによって誘導されたものと定量的に類似しており、ルテインと分類群への曝露は乳癌細胞の成長を加えて阻害します。メカニズムの分析により、ルテイン治療は、トリプルネガティブ乳がん（TNBC）細胞の細胞内反応性酸素種（ROS）産生を大幅に増加させるが、正常なPMECでは大幅に増加することが示されました。ルテイン誘発性成長阻害は、ラジカル酸素スカベンジャーN-アセチルシステインによっても減衰し、TNBC細胞に対するルテインの成長阻害効果におけるROS生成の役割を示唆しています。さらに、P53シグナル伝達経路が活性化され、ルテイン治療によってHSP60レベルが増加することがわかりました。これは、TNBC細胞の成長阻害の誘導に部分的に寄与する可能性があります。我々の発見は、ルテインが細胞型特異的ROS生成の増加といくつかのシグナル伝達経路の交互の増加を通じて乳がん細胞の成長阻害を促進することを示しています。栄養ルテインの補給は、乳がんに対する有望な代替および/または補助治療候補である可能性があります。

Increasing evidence suggests that dietary carotenoids may reduce the risk of breast cancer. However, anti-breast cancer effects of carotenoids have been controversial, albeit understudied. Here, we investigated the effects of specific carotenoids on a wide range of breast cancer cell lines, and found that among several carotenoids (including β-carotene, lutein, and astaxanthin), lutein significantly inhibits breast cancer cell growth by inducing cell-cycle arrest and caspase-independent cell death, but it has little effect on the growth of primary mammary epithelial cells (PmECs). Moreover, lutein-mediated growth inhibition of breast cancer cells is quantitatively similar to that induced by chemotherapeutic taxanes, paclitaxel and docetaxel, and exposure to lutein plus taxanes additively inhibits breast cancer cell growth. Analysis of mechanisms showed that lutein treatment significantly increases the intracellular reactive oxygen species (ROS) production in triple-negative breast cancer (TNBC) cells, but not in normal PmECs. Lutein-induced growth inhibition is also attenuated by the radical oxygen scavenger N-acetyl cysteine, suggesting a role for ROS generation in the growth inhibitory effect of lutein on TNBC cells. Additionally, we found that the p53 signaling pathway is activated and HSP60 levels are increased by lutein treatment, which may contribute partly to the induction of growth inhibition in TNBC cells. Our findings show that lutein promotes growth inhibition of breast cancer cells through increased cell type-specific ROS generation and alternation of several signaling pathways. Dietary lutein supplementation may be a promising alternative and/or adjunct therapeutic candidate against breast cancer.