フェノキソジオールは、内在性経路を介して転移性大腸癌細胞を5-フルオロウラシルおよびオキサリプラチン誘発性アポトーシスに感作する

Phenoxodiol sensitizes metastatic colorectal cancer cells to 5-fluorouracil- and oxaliplatin-induced apoptosis through intrinsic pathway.

• Esra Yaylaci
• Hacer Ilke Onen
• Atiye Seda Yar Saglam

抄録

大腸癌（CRC）は、世界で見られる最も一般的な癌の種類の一つである。5-フルオロウラシル(5-FU)とオキサリプラチン(1-OHP)はCRC化学療法のバックボーンであり続けているが、成功は限られている。フェノキソジオール（Pxd）は、様々なタイプの癌に対して抗腫瘍活性を有するイソフラボン類似体であり、化学抵抗性の癌細胞を白金やタキサンを含む化学療法薬に感作する。そこで本研究では、従来の化学療法剤である5-FUと1-OHPを併用したPxdの前処理がCRCの治療戦略になるかどうかを検討した。細胞生存率と細胞毒性をジメチルチアゾリルジフェニルテトラゾリウムブロミド（MTT）と乳酸脱水素酵素を用いて評価した。アポトーシス細胞と壊死細胞の割合は蛍光顕微鏡分析により測定した。また、ELISA法による活性型Caspase-3のレベル、およびCaspase3(), CASP8およびCASP9遺伝子の相対mRNAレベルを定量的リアルタイムPCR(qPCR)分析により測定した。Pxdの前処理に続いて5-FUと1-OHPを併用投与することで，いずれかの化学療法剤単独投与よりも細胞の生存率を抑制することができた．5-FUと1-OHP単独投与と比較して、Pxdの前処理はCRC細胞のアポトーシスCaspase-3活性を圧倒的に増加させた。さらに、pxdの前処理後に5-FUと1-OHPを投与した場合、5-FUと1-OHPを投与した場合と比較して、pxdの前処理後のCRC細胞のアポトーシスCaspase-3活性が有意に増加し、mRNAレベルが有意に上昇することがqPCR解析により明らかになった。この結果から、Pxdは5-FUと1-OHPの抗腫瘍活性を高めることが示唆された。また、Pxdは進行したCRCの治療薬の候補となる可能性があり、従来の化学療法薬にPxdを組み入れることは、CRCの有効な治療戦略となる可能性が示唆された。

Colorectal cancer (CRC) is one of the most common types of cancer seen in the world. 5-Fluorouracil (5-Fu) plus Oxaliplatin (1-OHP) remains the backbone of CRC chemotherapeutics, but with limited success. Phenoxodiol (Pxd) is an isoflavone analog with antitumor activity against various types of cancers, and sensitizes chemoresistant cancer cells to chemotherapeutics including platinum and taxanes. This study was, therefore, undertaken to examine whether Pxd pre-treatment with conventional chemotherapeutic agent(s) 5-Fu and 1-OHP co-administration be a therapeutic strategy for CRC. Cell viability and cytotoxicity were evaluated using dimethyl-thiazolyl diphenyl tetrazolium bromide (MTT) and lactate dehydrogenase assays. The percentage of apoptotic and necrotic cells were determined by fluorescence microscopy analysis. Besides, active Caspase-3 levels by ELISA and relative mRNA levels of Caspase 3 (), CASP8 and CASP9 genes were determined by quantitative real-time PCR (qPCR) analysis. The pre-treatment of Pxd followed by 5-Fu and 1-OHP co-administration was more effective at inhibiting cell viability than either chemotherapeutic agents treatment alone. When compared to 5-Fu with 1-OHP alone treatment, Pxd pre-treatment overwhelmingly increased apoptotic Caspase-3 activity levels in CRC cells. Moreover, qPCR analyses showed that and mRNA levels significantly increased after pre-treatment with Pxd followed by 5-Fu and 1-OHP treatments, compared to 5-Fu with 1-OHP alone. Our results suggested that Pxd enhanced the antitumor activity of 5-Fu and 1-OHP. Our study also suggested that Pxd may be a potential candidate agent in advanced CRC and inclusion of Pxd to the conventional chemotherapeutic agent(s) could be an effective therapeutic strategy for CRC.

Copyright © 2020 Yaylaci et al.