水素ガスはCD47のダウンレギュレーションを介して肺がんの進行を抑制する

Hydrogen gas represses the progression of lung cancer via down-regulating CD47.

抄録

水素ガス（H2）は、さまざまな種類のがんにおいて抗腫瘍効果を発揮することが確認されているが、その分子メカニズムはほとんど解明されていない。私たちの研究グループは以前の研究で、次世代シーケンサーを用いて、H2が肺がんA549細胞におけるCD47の発現を低下させることを発見し、CD47がH2を介した肺がんの抑制に関与している可能性を示した。そこで本研究では、H2による肺がん抑制に対するCD47の影響を調べることを目的とした。ウェスタンブロッティングおよびリアルタイムPCR（RT-PCR）アッセイを用いて、それぞれタンパク質およびmRNAのレベルを検出した。細胞増殖、浸潤、遊走およびアポトーシスは、それぞれ細胞計数キット-8（CCK-8）、トランスウェルチャンバー、創傷治癒およびフローサイトメトリーアッセイを用いて検出した。その結果、H2投与はCD47と細胞分裂制御タンパク質42（CDC42）の発現レベルを用量依存的に低下させた。CD47のアップレギュレーションは、A549およびH1975の両細胞株において、肺がん細胞のアポトーシスを促進し、細胞の増殖、浸潤および遊走を抑制するH2の役割を消失させた。しかし、CD47をノックダウンすると、肺がん抑制におけるH2の役割が増強された。さらに、H2処理によって、マウスの腫瘍組織におけるCDC42とCD47の発現レベルが明らかに抑制され、A549細胞とH1975細胞ではマクロファージによる貪食が増強されることも確認された。結論として、本研究は、H2がCD47のダウンレギュレーションを介して肺がんの進行を抑制することを明らかにした。

Hydrogen gas (H2) has been identified to play an anti-tumor role in several kinds of cancers, but the molecular mechanisms remain largely unknown. In our previous study, our project group found that H2 could decrease the expression of CD47 in lung cancer A549 cells via the next-generation sequencing, indicating that CD47 might be involved in H2-mediated lung cancer repression. Therefore, the present study aimed to explore the effects of CD47 on H2-induced lung cancer repression. Western blotting and real-time PCR (RT-PCR) assays were used to detect the levels of proteins and mRNAs, respectively. Cell proliferation, invasion, migration and apoptosis were detected by using the cell counting kit-8 (CCK-8), Transwell chambers, wound healing and flow cytometry assays, respectively. The results showed that H2 treatment caused decreases in the expression levels of CD47 and cell division control protein 42 (CDC42) in a dose-dependent manner. Up-regulation of CD47 abolished H2 roles in promoting lung cancer cell apoptosis and repressing cell growth, invasion and migration in both A549 and H1975 cell lines. However, knockdown of CD47 enhanced H2 role in lung cancer inhibition. Moreover, we also observed that H2 treatment induced obvious inhibitions in the expression levels of CDC42 and CD47 in mice tumor tissues, as well as reinforced macrophage-mediated phagocytosis in A549 and H1975 cells. In conclusion, the current study reveals that H2 inhibits the progression of lung cancer via down-regulating CD47, which might be a potent method for lung cancer treatment.