シヌラリオリドは、EMTプロセスのダウンレギュレーションとFAK/PI3K/AKT/mTORおよびMAPKsシグナル伝達経路の抑制を介して胃癌細胞の移行と浸潤を抑制する

Sinulariolide Inhibits Gastric Cancer Cell Migration and Invasion through Downregulation of the EMT Process and Suppression of FAK/PI3K/AKT/mTOR and MAPKs Signaling Pathways.

• Yu-Jen Wu
• Shih-Hsiung Lin
• Zhong-Hao Din
• Jui-Hsin Su
• Chih-I Liu

抄録

がんの転移はがん患者の主な死因であるが、胃がんの転移を予測・予防する有効な方法は現在のところない。そのため、腫瘍転移の分子機構を理解することは、新薬の開発や胃がん患者の生存率向上のために重要です。シヌラリオリドは、培養ソフトコーラルから単離された活性化合物です。シヌラリオリドと胃がん細胞を用いて、MTT、細胞移動アッセイ、細胞浸潤アッセイ、ウェスタンブロッティング解析などの実験を行った。細胞遊走能と浸潤能を解析した結果、AGS細胞とNCI-N87細胞では、シヌラリオリドの濃度が高いほど細胞の転移と浸潤を抑制する効果が増加することがわかった。免疫染色解析の結果、シヌロリドはMMP-2、MMP-9、uPAの発現を有意に低下させたが、TIMP-1、TIMP-2の発現は増加し、FAK、リン酸化PI3K、リン酸化AKT、リン酸化mTOR、リン酸化JNK、リン酸化p38MAPK、リン酸化ERKはシヌロリド濃度の増加に伴い発現が低下した。これらの結果から、シヌロリド投与により、FAK/PI3K/AKT/mTOR/MAPKsシグナル伝達経路を介したMMP-2及びMMP-9の活性が低下し、AGS細胞及びNCI-N87細胞の浸潤・遊走が抑制されることが示唆された。さらに、シヌラリオリドはAGS細胞及びNCI-N87細胞の細胞質におけるE-カドヘリン及びN-カドヘリンの発現を、核内におけるSnailの発現を変化させ、シヌラリオリドがEMTプロセスを回避できることを示唆した。以上の結果から、シヌラリオリドは胃癌の新薬として開発が期待される化学療法剤であることが示唆されました。

Cancer metastasis is the main cause of death in cancer patients; however, there is currently no effective method to predict and prevent metastasis of gastric cancer. Therefore, gaining an understanding of the molecular mechanism of tumor metastasis is important for the development of new drugs and improving the survival rate of patients who suffer from gastric cancer. Sinulariolide is an active compound isolated from the cultured soft coral . We employed sinulariolide and gastric cancer cells in experiments such as MTT, cell migration assays, cell invasion assays, and Western blotting analysis. Analysis of cell migration and invasion capabilities showed that the inhibition effects on cell metastasis and invasion increased with sinulariolide concentration in AGS and NCI-N87 cells. Immunostaining analysis showed that sinulariolide significantly reduced the protein expressions of MMP-2, MMP-9, and uPA, but the expressions of TIMP-1 and TIMP-2 were increased, while FAK, phosphorylated PI3K, phosphorylated AKT, phosphorylated mTOR, phosphorylated JNK, phosphorylated p38MAPK, and phosphorylated ERK decreased in expression with increasing sinulariolide concentration. From the results, we inferred that sinulariolide treatment in AGS and NCI-N87 cells reduced the activities of MMP-2 and MMP-9 via the FAK/PI3K/AKT/mTOR and MAPKs signaling pathways, further inhibiting the invasion and migration of these cells. Moreover, sinulariolide altered the protein expressions of E-cadherin and N-cadherin in the cytosol and Snail in the nuclei of AGS and NCI-N87 cells, which indicated that sinulariolide can avert the EMT process. These findings suggested that sinulariolide is a potential chemotherapeutic agent for development as a new drug for the treatment of gastric cancer.