オートファジー誘導物質として潜在的に実行できるハーブ

クルクミンはウコン(Curcuma longa L.)から分離された黄色の色素です。最近の研究では、クルクミンは、とりわけ、抗酸化、抗原虫、抗菌、免疫調節、抗血管新生、および抗腫瘍を含む多くの生物学的活性を提供することが示されています。

抗腫瘍活性に関して、クルクミンは腫瘍転移を減少させるために転移関連タンパク質MMP-9を調節します。

さらに、クルクミンは、p21およびING4のアップレギュレーションを介して神経膠腫細胞のG 2 / M期停止を誘導し、さらに神経膠腫細胞のBAXのアップレギュレーションおよびBcl-2およびNF-κBシグナル伝達経路のダウンレギュレーションを通じてアポトーシスを誘導します。

オートファジーでは、クルクミンはERK1 / 2シグナル伝達経路を介してオートファジーを誘導します。

神経膠芽腫では、クルクミンはinvitroおよびinvivoでオートファジーを誘発し、正常細胞、特に神経膠腫開始細胞(GIC)に対する毒性が低くなります。

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癌におけるオートファジーの重要性

オートファジーは、タンパク質の品質の維持、抗原の提示、小胞体(ER)ストレスへの応答、エネルギーの供給など、多くの機能において重要なプロセスです。

これらの機能は細胞内のストレスを表すため、オートファジーは通常、認知症やパーキンソン病などの変性疾患に関連しています。

癌の発生におけるオートファジーには2つの反対のメカニズムがあります。第一に、オートファジーは、損傷した細胞小器官またはタンパク質の蓄積を浄化し、細胞がひどく損傷したときにプログラム細胞死をさらに活性化することができます。この抗がんメカニズムは、腫瘍形成を回避するための別のチェックポイントを提供します。

一方、オートファジーは、化学療法薬と低エネルギー状態を克服する比例した方法も提供します。オートファジーは、小胞体ストレスといくつかの活性酸素種(ROS)によって活性化され、シスプラチンやドキソルビシンなどの化学療法薬を誘発し、癌幹細胞がROSで損傷したタンパク質を浄化するのを助けることができます。

リソソームを介した異化分解プロセスであるオートファジーは、腫瘍形成と癌治療において重要な役割を果たします。

 

ハーブからの自然なオートファジー阻害剤

現在、漢方薬を含む多くの薬草が、前述の問題を緩和するための代替医療、サプリメント、または栄養補助食品を補完し、それらとして機能する癌治療として適用されています。多くの抗癌天然化合物および抽出物が腫瘍細胞でオートファジーを開始する可能性があることが文献で示されています。この論文に要約されているように、天然物誘導オートファジーの腫瘍抑制作用は、細胞老化を引き起こし、アポトーシス非依存性細胞死を引き起こし、強力なまたは標的特異的メカニズムによってアポトーシス細胞死を補完する可能性があります。特に、天然化合物は薬理学的治療の基本であり、すべての抗がん剤の50%以上が天然由来であるか、少なくとも自然界に存在する足場に由来しています。新たな研究によると、天然由来の分子は、本質的な特徴をターゲットにし、記述された特性を可能にすることにより、予防および治療の目的に役立つことが示されています。さらに、天然化合物は、選択した細胞型の分化状態を変える可能性があります。過去10年間で、いくつかのオートファジー関連の誘導物質と阻害物質が広範囲に調査されてきました。

 

ハーブからの自然なオートファジー誘導物質

オートファジーカスケードは、特に天然物が使用されている場合、細胞死をもたらす調節的または主要な役割を果たす可能性があります。明らかに、より最近の研究は、特にオートファジーの誘導において、抗癌活性のための天然の活性成分によって引き起こされる利益と分子メカニズムを引き出しています。

 

天然化合物によって誘発されるオートファジーの根本的なメカニズム

植物由来の抗がん剤誘発性アポトーシス細胞死を含む天然物作用のメカニズムは、内因性または外因性である可能性があります。

クルクミンは、子宮平滑筋肉腫細胞においてオートファジーとアポトーシスの間の相互調節を誘導します

方法: ヒト子宮LMS細胞株、SKNおよびSK-UT-1の細胞増殖は、ラパマイシンまたはクルクミンへの曝露後に評価されました。オートファジーは、軽鎖3およびセクエストソーム1(SQSTM1 / p62)の発現についてウエスタンブロッティングによって検出されました。アポトーシスは、切断されたポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ(PARP)のウエスタンブロッティングによって確認されました。

結果: ラパマイシンとクルクミンの両方が、SKNおよびSK-UT-1細胞の増殖を用量依存的に強力に阻害しました。クルクミンはSKNおよびSK-UT-1細胞でオートファジーとアポトーシスを誘導しましたが、特定のmTOR阻害剤であるラパマイシンは誘導しませんでした。クルクミンは、SKN細胞とSK-UT-1細胞の両方で細胞外シグナル調節キナーゼ1/2活性を増加させましたが、MEK1阻害剤であるPD98059は、細胞外シグナル調節キナーゼ1/2経路とクルクミン誘発オートファジーの両方を阻害しました。

結論: これらの実験結果は、クルクミンが子宮LMSにおける細胞増殖の強力な阻害剤であり、新しい治療薬の開発の可能性につながる進行中のシグナル伝達イベントに関する新しい洞察を提供することを示唆しています。

 

クルクミンがオートファジーの誘導を通じてinvitroおよびinvivoで悪性神経膠腫の増殖を抑制するという証拠

オートファジーは、さまざまな抗がん療法に対するがん細胞の反応です。これは、プログラム細胞死タイプIIとして指定され、細胞質でのオートファジー液胞の形成を特徴としています。ラパマイシンのAkt /哺乳類標的(mTOR)/ p70リボソームタンパク質S6キナーゼ(p70S6K)および細胞外シグナル調節キナーゼ1/2(ERK1 / 2)経路は、栄養飢餓によって誘発されるオートファジーを調節する2つの主要な経路です。これらの経路は、悪性神経膠腫を含むさまざまな種類の癌細胞の発癌にも関連していることがよくあります。ただし、いくつかの研究は、癌細胞における抗癌療法誘発オートファジーのコンテキストでこれらの信号経路の両方を調べており、細胞死に対するオートファジーの影響は不明なままです。ここでは、クルクミンの抗がん効果とメカニズムを調べました。正常細胞、U87-MGおよびU373-MG悪性神経膠腫細胞で毒性が低い天然化合物。クルクミンは、両方の細胞型でG(2)/ M停止と非アポトーシス性オートファジー細胞死を誘発しました。Akt / mTOR / p70S6K経路を阻害し、ERK1 / 2経路を活性化して、オートファジーを誘導しました。Akt経路の活性化がクルクミン誘発オートファジーと細胞毒性を阻害したのに対し、ERK1 / 2経路の阻害はクルクミン誘発オートファジーとアポトーシスを阻害し、細胞毒性を増強したことは興味深いことです。これらの結果は、細胞死に対するオートファジーの効果が経路特異的である可能性があることを示唆しています。U87-MG細胞の皮下異種移植モデルでは、クルクミンは腫瘍の成長を有意に抑制し(P <0.05)、オートファジーを誘発しました。