α-トコフェロールベースのPEG化リポソームを用いたmicroRNA-134（miR-134）の外因性送達による皮膚扁平上皮癌の効果的な治療法

Exogenous delivery of microRNA-134 (miR-134) using α-tocopherol-based PEGylated liposome for effective treatment in skin squamous cell carcinoma.

• Chen Jing
• Li Yan
• Zhang Wei
• Zhang Shoumin
• Yin Guangwen
• Zhang Jiangan
• Jia Xuesong
• Chen Hongxiang
• Duan Ziyu
• Li Jianguo

抄録

マイクロRNA（miRNA）は皮膚扁平上皮癌（sSCC）を含む複数の癌の発症に関与しており、miR-134 は腫瘍抑制作用を有することが報告されている。本研究では、皮膚扁平上皮癌におけるmiR-134のメカニズムと抗腫瘍性を明らかにすることを目的としている。この目的のために、α-トコフェロールPEG1000コハク酸(TPGS)ベースのPEG化リポソームにmiR-134(TP-miR-LP)を封入し、CCK-8アッセイを行った。CCK-8アッセイの結果、miR-134はA-431細胞の細胞生存率を濃度依存的に低下させることが示された。重要なことは、TPGSベースのTP-miR-LPは、miR-134を負荷したPEGylated liposome（miR-LP）と比較して、有意に（p<0.05）低い細胞生存率を示したことである。ウェスタンブロット解析の結果、miR-134 (TP-miR-LP)は癌細胞のフォークヘッドボックスM1 (FOXM1)への特異的なターゲティング能力を有していることが明らかになった。細胞のアポトーシス率は、TP-miR-LP（～38％）の方がmiR-LP（～15％）よりも有意に増加し、それぞれ細胞遊走を有意に阻害していた。重要なことは、TP-miR-LPで処理した腫瘍は、他の製剤群と比較して、異種移植動物モデルでは腫瘍の成長が有意に遅かったことである。今回の結果は、miR-134がFOXM1のダウンレギュレーションを介して腫瘍抑制効果を発揮することを明確に示している。これらの知見は、造血幹細胞移植治療のための製剤戦略の設計に向けた miR-134 のトランスレーショナルな可能性を示唆している。グラフィカルアブストラクト。

MicroRNAs (miRNAs) are involved in the pathogenesis of several cancers including skin squamous cell carcinoma (sSCC), and miR-134 is reported to possess tumor inhibition properties. The present study is an attempt to study the mechanistic role and antitumor property of miR-134 in sSCC. For this purpose, α-tocopherol PEG 1000 succinate (TPGS)-based PEGylated liposome was formulated and encapsulated with miR-134 (TP-miR-LP). CCK-8 assay results showed that miR-134 exhibited a concentration-dependent decrease in the cell viability of A-431 cells. Importantly, TPGS-based TP-miR-LP showed significantly (p < 0.05) lower cell viability compared with that of miR-134-loaded PEGylated liposome (miR-LP). Western blot analysis clearly indicates the specific targeting ability of miR-134 (TP-miR-LP) towards the Forkhead Box M1 (FOXM1) in the cancer cells. The apoptosis rate of the cells was significantly increased in TP-miR-LP (~ 38%) than that of miR-LP (~ 15%), respectively with significant inhibition of cell migration. Importantly, tumors treated with TP-miR-LP grew significantly slower compared with that of any other formulation group in the xenograft animal model. Present results clearly demonstrate the tumor suppressive effect of miR-134 through the downregulation of FOXM1 which subsequently blocks the downstream signaling pathways. These findings suggest the translational potential of miR-134 towards designing formulation strategies for sSCC treatment. Graphical abstract.