抗マラリア薬アルテスネートは、正常肝細胞において細胞内活性酸素レベルの上昇を介して、G0/G1細胞周期停止とアポトーシスを誘導する

Antimalarial agent artesunate induces G0/G1 cell cycle arrest and apoptosis via increasing intracellular ROS levels in normal liver cells.

• S Yin
• H Yang
• X Zhao
• S Wei
• Y Tao
• M Liu
• R Bo
• J Li

抄録

アルテスネート（ARS）は、クロロキン抵抗性マラリアに対して高い効果を示すことが示されています。しかし、がん細胞に対する有害作用が正常細胞に対する毒性にも関与している可能性があり、その潜在的な毒性については十分な研究がなされていませんでした。本研究では、正常BRL-3AおよびAML12肝細胞を用いて、細胞毒性の可能性を検討した。その結果、BRL-3A 肝細胞および AML12 肝細胞において、ARS は用量依存的に細胞増殖を抑制し、G0/G1 期の細胞周期を停止させることが示された。ウエスタンブロットでは、ARSはサイクリン依存性キナーゼ2（CDK2）、CDK4、サイクリンD1、サイクリンE1の発現を様々なレベルで低下させ、Bcl-2/Bax比が低下するとアポトーシスを引き起こすことが示された。逆に、細胞内活性酸素種（ROS）のレベルが上昇した。活性酸素スカベンジャーである-アセチルシステインは、ARSによって誘導される細胞周期停止とアポトーシスを有意に抑制することができる。このように、ARS曝露はG0/G1細胞周期停止およびアポトーシスを誘導することで正常な肝細胞の増殖を阻害し、この有害作用は細胞内の活性酸素蓄積と関連している可能性があることが確認された。以上のことから、健康な正常細胞に対するARSの副作用の可能性を無視して治療法を開発することはできないと考えられます。

Artesunate (ARS) has been shown to be highly effective against chloroquine-resistant malaria. In vitro studies reported that ARS has anticancer effects; however, its detrimental action on cancer cells may also play a role in its toxicity toward normal cells and its potential toxicity has not been sufficiently researched. In this study, we investigated the possible cytotoxic effects using normal BRL-3A and AML12 liver cells. The results showed that ARS dose-dependently inhibited cell proliferation and arrested the G0/G1 phase cell cycle in both BRL-3A and AML12 liver cells. Western blotting demonstrated that ARS induced a significant downregulation of cyclin-dependent kinase-2 (CDK2), CDK4, cyclin D1, and cyclin E1 in various levels and then caused apoptosis when the Bcl-2/Bax ratio decreased. Conversely, the levels of intracellular reactive oxygen species (ROS) were increased. The ROS scavenger -acetylcysteine can significantly inhibit cell cycle arrest and apoptosis induced by ARS. Thus, the data confirmed that ARS exposure impairs normal liver cell proliferation by inducing G0/G1 cell cycle arrest and apoptosis, and this detrimental action may be associated with intracellular ROS accumulation. Collectively, the possible side effects of ARS on healthy normal cells cannot be neglected when developing therapies.