カフェインは、α-チューブリンアセチル化のダウンレギュレーションを介してパクリタキセルの抗がん活性を阻害します

カフェイン（1,3,7-トリメチルキサンチン）は、コーヒー、紅茶、柔らかい飲料など、世界中で消費されている多くの食事性製品に見られるキサンチンアルカロイドであり、細胞毒性化学療法薬の修飾剤として作用することが知られています。研究により、カフェインはパクリタキセルの細胞毒性効果を低下させ、パクリタキセル誘発アポトーシスを阻害することが示されています。ただし、基礎となるメカニズムは不明のままです。ここでは、カフェインがα-チューブリンアセチル化のダウンレギュレーションを介してパクリタキセルの抗腫瘍活性を阻害するかどうかを調査しました。MTTアッセイ、創傷治癒アッセイ、細胞アポトーシスアッセイ、およびA549およびHELA細胞のウエスタンブロッティング分析を含むin vitro研究を実施しました。A549およびHELA細胞ベースの異種移植片が確立され、in vivo研究のためにウエスタンブロッティングと免疫組織化学染色が実施されました。結果は、カフェインがパクリタキセルで処理された癌細胞の成長を促進したことを示しました。さらに、カフェインは移動能力を向上させ、アポトーシスを阻害し、パクリタキセル処理癌細胞におけるα-チューブリンのアセチル化を減少させました。さらに、カフェインは、in vivoでのα-チューブリンアセチル化のダウンレギュレーションによる腫瘍成長に対するパクリタキセルの阻害効果を低下させました。まとめると、これらの発見は、カフェインがα-チューブリンアセチル化のダウンレギュレーションを介してパクリタキセルの抗がん活性を阻害することを示しており、パクリタキセルなどのタキサンで治療を受けている患者はカフェイン入り飲料や食物の消費を避けることを示唆しています。

Caffeine (1,3,7-trimethylxanthine) is a xanthine alkaloid found in a number of dietary products consumed worldwide, such as coffee, tea, and soft beverages, and is known to act as a modifying agent for cytotoxic chemotherapeutic drugs. Studies have shown that caffeine reduces the cytotoxic effects of paclitaxel and inhibits paclitaxel-induced apoptosis; however, the underlying mechanism remains unclear. Here, we investigated whether caffeine inhibits the antitumor activity of paclitaxel via down-regulation of α-tubulin acetylation. In vitro studies, involving MTT assay, wound-healing assay, cell apoptosis assay, and western blotting analysis of A549 and HeLa cells, were performed. A549 and HeLa cell-based xenografts were established, and western blotting and immunohistochemical staining were performed for in vivo studies. The results showed that caffeine promoted the growth of cancer cells treated with paclitaxel. Additionally, caffeine enhanced migration ability, inhibited apoptosis, and decreased the acetylation of α-tubulin in paclitaxel-treated cancer cells. Furthermore, caffeine decreased the inhibitory effect of paclitaxel on tumor growth through down-regulation of α-tubulin acetylation in vivo. Taken together, these findings demonstrate that caffeine inhibits the anticancer activity of paclitaxel via down-regulation of α-tubulin acetylation, suggesting that patients receiving treatment with taxanes, such as paclitaxel, should avoid consuming caffeinated beverages or foods.