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オートファジーを介したLED赤色光治療のin vitro抗乳がん研究
In vitro anti-breast cancer studies of LED red light therapy through autophagy.
PMID: 32654094 DOI: 10.1007/s12282-020-01128-6.
抄録
LED赤色光には多くの健康効果があることが報告されている。本研究では、非トリプルネガティブ（MCF-7）およびトリプルネガティブ（MDA-MB-231）乳がん由来の細胞株に対して、4種類のLED赤色光の波長（615、630、660および730nm）の抗増殖特性を明らかにするために実施されました。それはMTTアッセイによって示されている24時間後の露光時間点では、波長660nmのLED赤色光のみが両細胞株に対して40％の細胞生存率の低下と抗増殖効果を有することが示されています。また、波長660nmのLEDを照射した細胞の形態は、細胞サイズが大きくなり、扁平化していることが確認され、これは細胞の老化の典型的な特徴である。照射後のオートファジー活性は、アクリジンオレンジ染色によって示され、酸性小胞小器官(AVO)の高い存在を示した。また、ウエスタンブロット分析では、高いLC3-II/LC3-I/LC3-I比が観察され、対照細胞と比較してオートファゴソーム形成数が増加していることが明らかになった。また、TEM 顕微鏡写真で観察された電子密度の高いボディは、上記の観察結果をさらに裏付けるものであり、LED 660nm 照射は乳がん由来細胞においてオートファジーを介した抗増殖活性を促進しているという結論に至った。以上の結果から、LED 660nmは将来的には代替的ながん治療法として開発される可能性があることが示唆されました。
LED red light has been reported to have many health benefits. The present study was conducted to characterise anti-proliferation properties of four LED red light wavelengths (615, 630, 660 and 730 nm) against non-triple negative (MCF-7) and triple negative (MDA-MB-231) breast cancer-origin cell lines. It has been shown by MTT assay that at 24 h post-exposure time point, only LED red light with wavelength 660 nm possessed anti-proliferative effects against both cell lines with 40% reduction of cell viability. The morphology of LED 660 nm irradiated cells was found flatten with enlarged cell size, typical characteristic of cell senescent. Indications of autophagy activities following the irradiation have been provided by acridine orange staining, showing high presence of acidic vesicle organelles (AVOs). In addition, high LC3-II/LC3-I to LC3 ratio has been observed qualitatively in Western blot analysis indicating an increase number of autophagosomes formation in LED 660 nm irradiated cells compared to control cells. Electron dense bodies observed in these cells under TEM micrographs provided additional support to the above observations, leading to the conclusion that LED 660 nm irradiation promoted anti-proliferative activities through autophagy in breast cancer-origin cells. These findings have suggested that LED 660 nm might be developed and be employed as an alternative cancer treatment method in future.