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Cancer research2022Oct04Vol.82issue(19)

セレンは、薬理学的アスコルビン酸塩に対する癌細胞反応を調節します

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

非標識:高用量アスコルビン酸塩(ビタミンC)は、有望な抗がん活性を示しています。2つの酸化還元メカニズムが提案されています:アスコルビン酸塩自体による過酸化水素生成またはデヒドロアスコルビン酸によるグルタチオン枯渇(アスコルビン酸酸化により形成)。ここでは、高用量アスコルビン酸の代謝効果と細胞毒性が、デヒドロアスコルビン酸とは無関係に過酸化水素に起因することを示しています。これらの効果は、グルタチオンペルオキシダーゼ1(GPX1)を含む抗酸化セレノザイムを介してセレンによって抑制されましたが、古典的なフェロプトーシス阻害セレノ酵素GPX4ではありませんでした。アスコルビン酸セレンを介した保護は、ペントースリン酸経路からNADPHを搭載していました。in vivoでは、食事性セレン欠乏症は、膠芽腫異種移植片に対するアスコルビン酸塩活性の有意な増強をもたらしました。これらのデータは、がん酸化還元恒常性の重要なメディエーターとしてセレノプロテインを確立します。アスコルビン酸を含むフリーラジカル誘導療法に対するがんの感受性は、セレンに依存し、抗がん剤の有効性を改善するための食事アプローチを提供する可能性があります。 重要性:セレン制限は、アスコルビン酸塩の有効性を増強し、膠芽腫のマウス異種移植モデルで寿命を延ばし、セレンを介した抗酸化防御がアスコルビン酸塩およびその他の酸化療法と組み合わせて臨床評価に役立つことを示唆しています。

非標識:高用量アスコルビン酸塩(ビタミンC)は、有望な抗がん活性を示しています。2つの酸化還元メカニズムが提案されています:アスコルビン酸塩自体による過酸化水素生成またはデヒドロアスコルビン酸によるグルタチオン枯渇(アスコルビン酸酸化により形成)。ここでは、高用量アスコルビン酸の代謝効果と細胞毒性が、デヒドロアスコルビン酸とは無関係に過酸化水素に起因することを示しています。これらの効果は、グルタチオンペルオキシダーゼ1(GPX1)を含む抗酸化セレノザイムを介してセレンによって抑制されましたが、古典的なフェロプトーシス阻害セレノ酵素GPX4ではありませんでした。アスコルビン酸セレンを介した保護は、ペントースリン酸経路からNADPHを搭載していました。in vivoでは、食事性セレン欠乏症は、膠芽腫異種移植片に対するアスコルビン酸塩活性の有意な増強をもたらしました。これらのデータは、がん酸化還元恒常性の重要なメディエーターとしてセレノプロテインを確立します。アスコルビン酸を含むフリーラジカル誘導療法に対するがんの感受性は、セレンに依存し、抗がん剤の有効性を改善するための食事アプローチを提供する可能性があります。 重要性:セレン制限は、アスコルビン酸塩の有効性を増強し、膠芽腫のマウス異種移植モデルで寿命を延ばし、セレンを介した抗酸化防御がアスコルビン酸塩およびその他の酸化療法と組み合わせて臨床評価に役立つことを示唆しています。

UNLABELLED: High-dose ascorbate (vitamin C) has shown promising anticancer activity. Two redox mechanisms have been proposed: hydrogen peroxide generation by ascorbate itself or glutathione depletion by dehydroascorbate (formed by ascorbate oxidation). Here we show that the metabolic effects and cytotoxicity of high-dose ascorbate in vitro result from hydrogen peroxide independently of dehydroascorbate. These effects were suppressed by selenium through antioxidant selenoenzymes including glutathione peroxidase 1 (GPX1) but not the classic ferroptosis-inhibiting selenoenzyme GPX4. Selenium-mediated protection from ascorbate was powered by NADPH from the pentose phosphate pathway. In vivo, dietary selenium deficiency resulted in significant enhancement of ascorbate activity against glioblastoma xenografts. These data establish selenoproteins as key mediators of cancer redox homeostasis. Cancer sensitivity to free radical-inducing therapies, including ascorbate, may depend on selenium, providing a dietary approach for improving their anticancer efficacy. SIGNIFICANCE: Selenium restriction augments ascorbate efficacy and extends lifespan in a mouse xenograft model of glioblastoma, suggesting that targeting selenium-mediated antioxidant defenses merits clinical evaluation in combination with ascorbate and other pro-oxidant therapies.

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