オストホールはAKT/FASN軸とERKリン酸化を抑制することで、マウスの肝がん化を遅らせる

Osthole delays hepatocarcinogenesis in mice by suppressing AKT/FASN axis and ERK phosphorylation.

• Yasi Mo
• Yong Wu
• Xin Li
• Hui Rao
• Xianxiang Tian
• Danni Wu
• Zhenpeng Qiu
• Guohua Zheng
• Junjie Hu

抄録

肝細胞癌（HCC）は、世界的に最も一般的な致死的悪性腫瘍の一つである。肝de novoリポジェネシスに関与するリポジェネシス酵素を阻害することにより、in vitroではHCC細胞の増殖を効果的に抑制し、in vivoでは肝癌発生のリスクを低減することができる。天然のクマリン誘導体であるオストホールは、培養肝細胞やHCCの異種移植腫瘍において細胞増殖抑制やアポトーシス誘導に有効性を示しているが、オストホールが肝細胞の悪性化を遅延させる分子機構は不明である。ここでは、活性化された AKT および c-Met プロト癌遺伝子の流体力学的トランスフェクションを介して確立された過剰なレベルの肝ステアトーシスを特徴とする急速な HCC マウスモデルにおいて、オストホールの有効性を評価した。さらに、インビトロでの評価にはヒト肝細胞株を用いた。さらに、ヘマトキシリン染色、エオシン染色、免疫ブロッティング、免疫組織化学などの手法を用いて、その機序を調べた。その結果、AKT/c-Met主導のHCCの早期にオストホールを投与すると、病勢が安定化することが明らかになった。さらに、AKT/c-Metマウスでは、オストホールは肝ステアトーシスを緩和することが明らかになった。さらに、オストホールは、AKT/c-Metマウスの肝臓において、リン酸化細胞外シグナル制御キナーゼ1/2（ERK1/2）、増殖細胞核抗原（PCNA）およびKi67の発現を低下させることが分子レベルで示唆された。また、オストホールは、マウスとin vitroの両方で、ホスホ-AKT (Thr308) / リボソームタンパク質S6 (RPS6) / 脂肪酸合成酵素 (FASN) シグナルを効率的に抑制することが示された。以上のことから、オストホールはAKT/FASN軸およびERKリン酸化を抑制することで、抗リポ原性および抗増殖効果を発揮し、肝がん化を遅延させることが示唆されました。

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common fatal malignancies worldwide. Inhibition of the lipogenic enzymes involved in hepatic de novo lipogenesis can both effectively restrain proliferation of HCC cells in vitro and reduce the risk of hepatocarcinogenesis in vivo. Although a natural coumarin derivative osthole shows efficacy in suppressing cell proliferation and inducing apoptosis in cultured hepatoma cells and HCC xenograft tumors, the molecular mechanism by which osthole delays hepatocellular malignant transformation during lipogenesis-driven hepatocarcinogenesis remains unknown. Here, we evaluate the efficacy of osthole in a rapid HCC mouse model featuring excessive levels of hepatic steatosis established via hydrodynamic transfection of activated forms of AKT and c-Met proto-oncogenes. Moreover, human hepatoma cell lines were employed for in vitro assessment. Hematoxylin and eosin staining, immunoblotting and immunohistochemistry were applied for mechanistic investigations. The results revealed that if osthole was administered in the early stage of AKT/c-Met-driven HCC, it led to disease stabilization. Moreover, osthole alleviated hepatic steatosis in the AKT/c-Met mice. Further evidence at the molecular level suggested that osthole reduced the expression of phosphor-extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and Ki67 in livers of the AKT/c-Met mice. Mechanically, osthole efficiently repressed the phospho-AKT (Thr308) / ribosomal protein S6 (RPS6) / fatty acid synthase (FASN) signaling both in mice and in vitro. Altogether, this study suggests that osthole exerts its antilipogenic and antiproliferative efficacy by suppressing the AKT/FASN axis and ERK phosphorylation, which contributes to its capacity to delay hepatocarcinogenesis.

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