ヒノキフラボンは、ミトコンドリアのROS/JNK/caspase経路を活性化し、NF-κB活性を阻害することにより、肝細胞癌のアポトーシスを誘導することが示唆されました

Hinokiflavone induces apoptosis via activating mitochondrial ROS/JNK/caspase pathway and inhibiting NF-κB activity in hepatocellular carcinoma.

• Wan Mu
• Xuefang Cheng
• Xue Zhang
• Ying Liu
• Qianzhou Lv
• Gaolin Liu
• Jigang Zhang
• Xiaoyu Li

抄録

肝細胞がん（HCC）は、6番目に多い悪性腫瘍であり、治療法が限られています。天然のビフラボノイドであるヒノキフラボン（HF）は、メラノーマの増殖を抑制することが示されているが、肝細胞癌に対する抗腫瘍効果やそのメカニズムは未だ解明されていない。本研究では、このビフラボノイドのHCCに対する抗腫瘍効果をin vitroおよびin vivoで評価することを目的とした。細胞計数キット8、コロニー形成アッセイ、PI/RNase染色、ウェスタンブロッティングの結果、HFはG0/G1細胞周期停止とp21/p53アップレギュレーションを介してHCC細胞の増殖を抑制することが明らかになった。DAPI染色、アネキシンV-FITC/PI染色およびウェスタンブロットにより、HFはカスパーゼ依存性のアポトーシスを誘発することが確認された。さらに、HFはミトコンドリア活性酸素種(mtROS)とc-Jun N末端キナーゼ(JNK)経路の活性化をMitoSOX Red染色およびウェスタンブロットにより測定した。mtROS(Mito-TEMPO)とJNK(SP600125)をそれぞれ阻害すると、HFの誘発アポトーシスは逆転した。さらに、HF は核内因子κB（NF-κB）活性とその下流の抗アポトーシス遺伝子を抑制し、細胞のアポトーシスに寄与していることをウエスタンブロット法で明らかにした。最後に、in vivo試験では、HFがHCCの異種移植片の腫瘍成長を有意に阻害することが示されました。以上の結果から、ヒノキフラボンはmtROS/JNK/caspase経路を活性化し、NF-κBシグナルを阻害することでアポトーシスを誘導することが示唆され、ヒノキフラボンがHCCの新規治療薬となる可能性が示唆されました。

Hepatocellular carcinoma (HCC) is the sixth most common malignancy with limited treatment options. Hinokiflavone (HF), a natural biflavonoid, has shown to inhibit the proliferation of melanoma, whereas its antitumour effect against HCC and the underlying mechanisms remain elusive. Here, we aimed at evaluating its antitumour effect against HCC in both in vitro and in vivo. Cell counting kit 8, colony formation assay, PI/RNase staining and Western blotting revealed that HF inhibited the proliferation of HCC cells via G0/G1 cell cycle arrest with p21/p53 up-regulation. DAPI staining, Annexin V-FITC/PI staining and Western blotting confirmed that HF triggered caspase-dependent apoptosis. Moreover, HF increased the levels of mitochondrial reactive oxygen species (mtROS) and activated c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathway, as measured by MitoSOX Red staining and Western blotting. After respectively inhibiting mtROS (Mito-TEMPO) and JNK (SP600125), HF-induced apoptosis was reversed. Additionally, Western blotting documented that HF suppressed nuclear factor kappa B (NF-κB) activity and the anti-apoptotic genes downstream, contributing to cell apoptosis. Finally, in vivo studies demonstrated that HF significantly impaired tumour growth in HCC xenograft. Collectively, these findings suggested that HF induced apoptosis through activating mtROS/JNK/caspase pathway and inhibiting NF-κB signalling, which may represent a novel therapeutic agent for treating HCC.

© 2020 The Authors. Journal of Cellular and Molecular Medicine published by Foundation for Cellular and Molecular Medicine and John Wiley & Sons Ltd.