酢酸エチル葉抽出物の抗癌作用についての前臨床研究

Preclinical anticancer studies on the ethyl acetate leaf extracts of Datura stramonium and Datura inoxia.

• Bakht Nasir
• Muhammad Waleed Baig
• Muhammad Majid
• Syeda Masooma Ali
• Muhammad Zafar Irshad Khan
• Syeda Tayyaba Batool Kazmi
• Ihsan-Ul Haq

抄録

背景:

癌は、世界中の人々に深刻な影響を与えている恐ろしい病気です。ダチュラ属には、薬用としての利用が報告されている数多くの種が含まれています。しかし、天然の抗がん剤としての可能性はまだ明らかにされていません。本研究では、Datura stramonium (DS)とDatura inoxia (DI)の2種を選択した。

BACKGROUND: Cancer is a horrific disease relentlessly affecting human population round the globe. Genus Datura encompasses numerous species with reported medicinal uses. However, its potential as a source of natural anticancer agents is yet to be determined. Datura stramonium (DS) and Datura inoxia (DI) are the two species chosen for this study.

方法:

全フェノールとフラボノイドの含有量（TPCとTFC）および抗酸化活性を比色法で評価した。ポリフェノールの定量はRP-HPLCで行った。抽出物の標準化に続いて、両種の酢酸エチル葉抽出物（DSL-EAおよびDIL-EA）を抗がん研究のために選択した。癌細胞株を含む様々なモデルを用いたin vitroでの細胞毒性をモニターした。毒性試験の後、ベンゼン（0.2ml）を用いて、スプラague-Dawleyラットに白血病を誘発させた。抽出物を予防群（100および200mg/kg）と治療群（200mg/kgのみ）に経口投与した。抽出物の抗白血病能は、血液学的、生化学的、内因性抗酸化物質および組織学的パラメータを介して評価した。

METHODS: Total phenolic and flavonoid content (TPC and TFC) as well as antioxidant activity were assessed through colorimetric method. Polyphenolic quantification was done by RP-HPLC. Following extract standardization ethyl acetate leaf extracts of both species (DSL-EA and DIL-EA) were chosen for anticancer studies. In vitro cytotoxicity using various models including cancer cell lines was monitored. Following toxicity studies, benzene (0.2 ml) was used to induce leukemia in Sprague-Dawley rats. Extracts were orally administered to preventive (100 and 200 mg/kg) and treatment (200 mg/kg only) groups. The antileukemic potential of extracts was assessed through haematological, biochemical, endogenous antioxidants and histological parameters.

結果:

DSL-EAおよびDIL-EAにおいて有意なTPCおよびTFCが推定された。RP-HPLCでは、ルチン（0.89±0.03）、ガリン酸（0.35±0.07）、カテキン（0.24±0.02）、アピゲニン（0.24±0.02）を定量した（μg/mg抽出物）。また、DSL-EAではルチン（0.036±0.004）、カフェイン酸（0.27±0.03）、アピゲニン（0.29±0.09）が、DIL-EAではルチン（0.036±0.004）、カフェイン酸（0.27±0.03）がそれぞれ検出された。いずれの抽出物も有意なブラインシュリンプ細胞毒性を示した（LC<12.5μg/ml）。DIL-EAはDSL-EAと比較して、PC-3、MDA-MB 231、MCF-7細胞株に対して高い細胞毒性を示し（いずれもIC<3μg/ml）、プロテインキナーゼ阻害作用（MIC：25μg/disc）を示した。ラットに誘発された白血病は、血清中のWBC（7.78±0.012(×10)/μl）、ビリルビン（7.56±0.97mg/dl）、チオバルビツール酸反応性物質（TBAR）（133.75±2.61nM/min/mgタンパク質）、RBC（4.33±0.065(&#xD7;10)/μl）の上昇、RBCの減少（4.33±0.065(&#xD7;10)/μl）により確認された。065(×10)/μl）、血小板（344±3.19(×10)/μl）、総蛋白（2.14±0.11g/dl）、グルタチオンSトランスフェラーゼ（GST）（81．01±0.44nM/min/ml）、内因性抗酸化酵素レベル、および疾患対照ラットの肝臓および腎臓の機能異常。両種ともに、ベンゼン誘発白血病において、ほぼ同一の有意な緩和効果を示した（p<0.05）。

RESULTS: Significant TPC and TFC were estimated in DSL-EA and DIL-EA. RP-HPLC quantified (μg/mg extract) rutin (0.89 ± 0.03), gallic acid (0.35 ± 0.07), catechin (0.24 ± 0.02) and apigenin (0.29 ± 0.09) in DSL-EA while rutin (0.036 ± 0.004) and caffeic acid (0.27 ± 0.03) in DIL-EA. Both extracts exhibited significant brine shrimp cytotoxicity (LC < 12.5 μg/ml). DIL-EA exhibited greater cytotoxicity against PC-3, MDA-MB 231 and MCF-7 cell lines (IC < 3 μg/ml in each case) as well as higher protein kinase inhibitory action (MIC: 25 μg/disc) compared to DSL-EA. Leukemia induced in rats was affirmed by elevated serum levels of WBCs (7.78 ± 0.012 (× 10) /μl), bilirubin (7.56 ± 0.97 mg/dl), Thiobarbituric acid reactive substances (TBARs) (133.75 ± 2.61 nM/min/mg protein), decreased RBCs (4.33 ± 0.065 (× 10)/μl), platelets (344 ± 3.19 (× 10)/μl), total proteins (2.14 ± 0.11 g/dl), Glutathione S-transferases (GST) (81.01 ± 0.44 nM/min/ml), endogenous antioxidant enzymes levels and abnormal liver and kidney functionality in disease control rats. Both species revealed almost identical and significant (p < 0.05) alleviative effects in benzene induced leukemia.

結論:

包括的なスクリーニングの結果、様々な癌、特に白血病に有効な天然の抗癌剤源としての可能性が明らかになりました。今回の研究は、がん研究に有用なフィンガープリントを提供する可能性があり、この目標を論理的に達成するためには、メカニズムの研究が必須条件となります。

CONCLUSION: Comprehensive screening divulged the tremendous potential of selected species as potent source of natural anticancer agents in a variety of cancers particularly leukemia. Present study might provide useful finger prints in cancer research and mechanistic studies are prerequisite in logical hunt of this goal.