Diosgeninは、異なる神経膠芽腫細胞株の成長、浸潤、血管新生機能の阻害を目的とした新規の代替療法として利用されている

Diosgenin as a Novel Alternative Therapy for Inhibition of Growth, Invasion, and Angiogenesis Abilities of Different Glioblastoma Cell Lines.

• Firas Khathayer
• Swapan K Ray

抄録

フェヌグリーク（Trigonella foenum-graecum）の種子と野生のヤマイモ（Dioscorea villosa）の根は、栄養と薬効を持っており、異なる疾患や炎症反応を治療するために伝統的な医学で何世紀にもわたって使用されています。ジオスゲニンは、フェヌグリークとワイルドヤムから抽出された天然のステロイド性サポゲニンであり、糖尿病、高コレステロール血症、炎症の治療に使用される主要な生理活性化合物の一つです。最近の研究では、大腸がん、白血病、乳がん、肝臓がんなど多くのがんの細胞増殖抑制、アポトーシス誘導に有効な抗腫瘍剤としての効果が期待されています。ラット C6 細胞株およびヒト T98G 膠芽腫細胞株の増殖に対するジオスゲニンの濃度（5, 10, 15, 20, 25μM）の影響を調べた。その結果、ジオスゲニンはC6細胞株とT98G細胞株の増殖を抑制する効果が高いことが明らかになった。ジオスゲニンはグリオブラストーマ細胞の分化を誘導し、分化マーカーであるグリア線維性酸性タンパク質（GFAP）の発現量の増加により決定されるように、細胞の分化を誘導し、また、脱分化マーカーであるId2、N-Myc、テロメラーゼ逆転写酵素（TERT）、Notch-1の発現量の減少により示されるように、細胞の脱分化を減少させた。また、C6細胞株およびT98G細胞株においてアポトーシスを誘導し、アポトーシス誘導に関与するthomolecularのメカニズムは、プロアポトーシスBaxタンパク質の増加と抗アポトーシスBcl-2タンパク質の減少を含んでいた。さらに、ジオスゲニンによる細胞移動の抑制は、マトリックスメタロプロテアーゼ2（MMP2）とMMP9の発現低下と相関しており、血管新生の抑制は、チューブ形成アッセイで決定されるように、血管内皮増殖因子（VEGF）と線維芽細胞増殖因子2（FGF2）のタンパク質レベルの低下と相関していた。以上のことから、ジオスゲニンは神経膠芽腫細胞において、分化誘導、アポトーシス誘導、遊走、浸潤、血管新生の抑制などの抗腫瘍効果を示した。

Fenugreek (Trigonella foenum-graecum) seeds and roots of wild yam (Dioscorea villosa) possess nutritional and medicinal properties and have been used for centuries in traditional medicine to treat different diseases and inflammatory responses. Diosgenin is a natural steroidal sapogenin extracted from fenugreek and wild yam and it is one of the major bioactive compounds used in the treatment of diabetes, hypercholesterolemia, and inflammation. Recent studies have shown a promising effect of diosgenin as an anti-tumor agent for inhibition of cell proliferation and induction of apoptosis in many cancers such as colon cancer, leukemia, breast cancer, and liver cancer. We examined the effects of different concentrations (5, 10, 15, 20, and 25 µM) of diosgenin on proliferation of rat C6 and human T98G glioblastoma cell lines. We noticed that diosgenin had a high inhibitory effect on the growth of both C6 and T98G cell lines. Diosgenin induced the differentiation of glioblastoma cells, as determined by the increase in the expression of the differentiation marker glial fibrillary acidic protein (GFAP); and decreased the dedifferentiation of the cells, as shown by the decrease in the abundance of the dedifferentiation marker proteins Id2, N-Myc, telomerase reverse transcriptase (TERT), and Notch-1. It also induced apoptosis in C6 and T98G cell lines and the molecular mechanisms involved in the induction of apoptosis included increase in pro-apoptotic Bax protein and decrease in anti-apoptotic Bcl-2 protein. Further, the diosgenin-induced suppression of cell migration was correlated with the decrease in expression of matrix metalloproteinase 2 (MMP2) and MMP9; and the inhibition of angiogenesis, as determined by the tube formation assay, was correlated with a decrease in the protein levels of vascular endothelial growth factor (VEGF) and fibroblast growth factor 2 (FGF2). In conclusion, diosgenin showed anti-tumor effects in glioblastoma cells by induction of differentiation and apoptosis and inhibition of migration, invasion, and angiogenesis.