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ブファリンは、アンドロゲン受容体の脱リン酸化と細胞周期関連キナーゼ分解を介して、B型肝炎ウイルス関連肝細胞癌の発生を抑制することが明らかになった
Bufalin inhibits hepatitis B virus-associated hepatocellular carcinoma development through androgen receptor dephosphorylation and cell cycle-related kinase degradation.
PMID: 32623699 DOI: 10.1007/s13402-020-00546-0.
抄録
目的:
男性に優勢なB型肝炎ウイルス（HBV）関連肝細胞がん（HCC）は、有効な治療法がない。これまでに、心臓配糖体アナログであるブファリンがHBV感染とHCCの発症を抑制することが明らかにされているが、その分子的役割はまだ明らかにされていない。しかし、HBV関連HCCにおけるブファリンの分子的役割については、いまだ不明な点が多い。
PURPOSE: Hepatitis B virus (HBV)-associated hepatocellular carcinoma (HCC), which has a male predominance, lacks effective therapeutic options. Previously, the cardiac glycoside analogue bufalin has been found to inhibit HBV infection and HCC development. As yet, however, its molecular role in HBV-associated HCC has remained obscure.
方法:
コロニー形成および軟寒天アッセイ、異種移植マウスおよび同所性マウスモデル、およびジエチルニトロサミンに曝露した HBV X タンパク質（HBx）トランスジェニックマウスを用いて、HBV 関連 HCC の増殖および腫瘍性に対するブファリンの効果を評価した。ブファリンによって制御されたHBx誘発の発がんシグナル伝達は、PCRアレイ、クロマチン免疫沈降、部位特異的変異誘発、ルシフェラーゼレポーター、転写およびタンパク質発現アッセイを用いて評価した。また，ブファリンとソラフェニブの併用により，相乗的なHCC治療効果を検討した。
METHODS: Colony formation and soft agar assays, xenograft and orthotopic mouse models and HBV X protein (HBx) transgenic mice with exposure to diethylnitrosamine were used to evaluate the effect of bufalin on HBV-associated HCC growth and tumorigenicity. HBx-induced oncogenic signaling regulated by bufalin was assessed using PCR array, chromatin immunoprecipitation, site-directed mutagenesis, luciferase reporter, transcription and protein expression assays. Synergistic HCC therapeutic effects were examined using combinations of bufalin and sorafenib.
結果:
我々は、ブファリンが HBV 関連 HCC 細胞の増殖抑制に、非 HBV 関連 HCC 細胞よりも深遠な効果を発揮することを発見した。ブファリンは、インビトロでは HBx 誘発性の悪性トランスフロメーションを、インビボでは腫瘍原性を有意に抑制した。アンドロゲン受容体（AR）シグナル伝達は、HBV 関連肝癌化に対するブファリン抵抗性の標的であることが明らかになった。また、ブファリンは、AR の脱リン酸化と細胞周期関連キナーゼ（CCRK）分解を誘導し、β-カテニン/TCF シグナルを阻害し、その後、サイクリン D1 のダウンレギュレーションと p21 のアップレギュレーションを介して細胞周期を停止させ、HCC を退縮させることも明らかにした。さらに、ブファリンはHBxトランスジェニックマウスのジエチルニトロサミン誘発性肝癌発生を60％以上減少させ、難治性HBV関連HCC細胞のソラフェニブ治療に対する感受性を改善することを見いだした。
RESULTS: We found that bufalin exerted a more profound effect on inhibiting the proliferation of HBV-associated HCC cells than of non HBV-associated HCC cells. Bufalin significantly inhibited HBx-induced malignant transfromation in vitro and tumorigenicity in vivo. Androgen receptor (AR) signaling was found to be a target of bufalin resistance to HBV-associated hepatocarcinogenesis. We also found that bufalin induced both AR dephosphorylation and cell cycle-related kinase (CCRK) degradation to inhibit β-catenin/TCF signaling, which subsequently led to cell cycle arrest via cyclin D1 down-regulation and p21 up-regulation, resulting in HCC regression. Furthermore, we found that bufalin reduced > 60% diethylnitrosamine-induced hepatocarcinogenesis in HBx transgenic mice, and improved the sensitivity of refractory HBV-associated HCC cells to sorafenib treatment.
結論:
その結果、ブファリンは、AR および CCRK を標的とした HBx 誘発 AR/CCRK/β-カテニンシグナル伝達を阻害する抗 HCC 治療薬候補として作用し、HBV 関連 HCC の治療に新たな戦略を提供する可能性があることが示された。
CONCLUSION: Our results indicate that bufalin acts as a potential anti-HCC therapeutic candidate to block HBx-induced AR/CCRK/β-catenin signaling by targeting AR and CCRK, which may provide a novel strategy for the treatment of HBV-associated HCC.