フコキサンチンは、循環腫瘍細胞の接着と内皮を経て移動することにより、乳がんの転移を防ぎます

転移は、がん関連の死亡の主な原因であり、今日のがん治療を改善する上で重要な課題です。循環腫瘍細胞（CTC）血管内皮との間、および全面的な接着は、原発腫瘍から離れた微小転移焦点の確立における重要なステップです。したがって、内皮へのCTCの接着性を中断し、内皮を経皮性移動を中断すると、がんの転移を効率的に防ぐ可能性があると考えています。フコキサンチン（FX）は、茶色の藻類、大型藻類、および珪藻に広く分布している藻類カロテノイドです。以前の研究では、FXには、抗糖尿病、抗酸化、抗炎症、抗肥満、抗マラリア、抗癌などを含むさまざまな薬理学的活性があることがわかっています。ただし、FXががん転移に予防効果があるかどうかは不明のままです。ここでは、FXが乳がん細胞MCF-7接着を内皮および内皮を経皮性移動に遮断し、in vivoのCTCSベースの肺転移を阻害することがわかりました。ヘテロ接着アッセイは、FXが炎症因子誘発細胞接着分子（CAM）の発現と、MCF-7細胞と内皮細胞の間の結果として生じる接着を有意に阻害することを示しました。創傷治癒とトランスウェルアッセイは、FXがMCF-7細胞の運動性、浸潤、および内皮経由移動能力を著しく阻害することを示しました。しかし、同じ濃度のFXは、乳がん細胞の細胞生存率、細胞周期、アポトーシス、およびROSを有意に変化させなかったため、FXがMCF-7細胞の接着と細胞毒性を介した内皮移動を阻害する可能性は除外されました。機械的には、FXは、IKK-α/β、IHLB-α、およびNF-b P65のリン酸化レベルをダウンレギュレートすることにより、NF-bBシグナル伝達経路を阻害することにより、内皮細胞上のCAMの発現を阻害します。FXは、上皮から間葉系遷移（EMT）、PI3K/AKT、およびFAK/パキシリンシグナル伝達経路を阻害することにより、MCF-7細胞の経口皮質移動を阻害します。さらに、FXは、免疫能のある合成マウス乳がん転移モデルにおける肺微小転移病巣の形成を著しく阻害することを実証しました。また、FXは、末梢免疫系の細胞毒性Tリンパ球のサブセットを大幅に増加させることにより、抗腫瘍免疫応答を促進することを示しました。この新しい発見は、がん転移性化学予防におけるFXの適用の基礎を提供し、内皮へのCTCの接着と内皮を経皮性移動への中断の中断は、癌転移性化学予防の新しい手段として役立つ可能性があることを示唆しています。

Metastasis is the leading cause of cancer-related death and a critical challenge in improving cancer treatment today. Circulating tumor cells (CTCs) adhesion to and across the vascular endothelium are critical steps in the establishment of micrometastatic foci away from the primary tumor. Therefore, we believe that interrupting CTCs adhesion to endothelium and transendothelial migration may efficiently prevent cancer metastasis. Fucoxanthin (Fx) is an algal carotenoid widely distributed in brown algae, macroalgae, and diatoms. Previous studies have found that Fx has various pharmacological activities, including antidiabetic, antioxidant, anti-inflammatory, anti-obesity, antimalarial, anticancer, and so on. However, it remains unclear whether Fx has a preventive effect on cancer metastasis. Here, we found that Fx interrupts breast cancer cells MCF-7 adhesion to endothelium and transendothelial migration, thus inhibiting CTCs-based pulmonary metastasis in vivo. The hetero-adhesion assay showed that Fx significantly inhibited the expression of inflammatory factor-induced cell adhesion molecules (CAMs) and the resulting adhesion between MCF-7 cells and endothelial cells. The wound-healing and transwell assays showed that Fx significantly inhibited the motility, invasion, and transendothelial migration abilities of MCF-7 cells. However, the same concentration of Fx did not significantly alter the cell viability, cell cycle, apoptosis, and ROS of breast cancer cells, thus excluding the possibility that Fx inhibits MCF-7 cell adhesion and transendothelial migration through cytotoxicity. Mechanistically, Fx inhibits the expression of CAMs on endothelial cells by inhibiting the NF-кB signaling pathway by down-regulating the phosphorylation level of IKK-α/β, IкB-α, and NF-кB p65. Fx inhibits transendothelial migration of MCF-7 cells by inhibiting Epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), PI3K/AKT, and FAK/Paxillin signaling pathways. Moreover, we demonstrated that Fx significantly inhibits the formation of lung micrometastatic foci in immunocompetent syngeneic mouse breast cancer metastasis models. We also showed that Fx enhances antitumor immune responses by substantially increasing the subsets of cytotoxic T lymphocytes in the peripheral immune system. This new finding provides a basis for the application of Fx in cancer metastatic chemoprevention and suggests that interruption of the CTCs adhesion to endothelium and transendothelial migration may serve as a new avenue for cancer metastatic chemoprevention.