口腔扁平上皮癌細胞の上皮間葉転換に対するジスルフィラムの効果

[Effect of disulfiram on epithelial-mesenchymal transformation of oral squamous cell carcinoma cells].

• Xue-Mei Wang
• Yong Jiang

抄録

目的:

口腔内扁平上皮癌（OSCC）細胞の上皮間葉転換（EMT）にジスルフィラムが及ぼす影響をSmad4変異に基づいて検討した。

PURPOSE: To investigate the effect of disulfiram on epithelial-mesenchymal transformation(EMT) in oral squamous cell carcinoma(OSCC) cells based on Smad4 mutation.

方法:

2017年6月から2018年6月までに安徽医科大学附属口内病院で腫瘍切除を受けたOSCC患者46名のがん組織および隣接する正常組織を対象とした。組織におけるSmad4の発現を観察するために免疫組織化学染色を行い、腫瘍細胞におけるSmad4の発現を決定するためにウエスタンブロットを使用した。TGF-β1誘導細胞EMT遊走、浸潤、形態、およびp38、JNKおよびERKの発現に対するジスルフィラムの効果を解析した。データ解析にはSPSS 20.0ソフトウェアパッケージを使用した。

METHODS: The cancer tissues and adjacent normal tissues of 46 patients with OSCC who underwent tumor resection in the Affiliated Stomatological Hospital of Anhui Medical University from June 2017 to June 2018 were included in the study. Immunohistochemical staining was used to observe the expression of Smad4 in tissues, Western blot was used to determine the expression of Smad4 in tumor cells. The effects of disulfiram on TGF-β1-induced cell EMT migration, invasion, morphology and expression of p38, JNK and ERK were analyzed. SPSS 20.0 software package was used to analyze the data.

結果:

癌組織におけるSmad4の陽性発現率は、隣接する正常組織に比べて有意に低かった（P<0.05）。ヒト舌癌SCC-25細胞およびCAL-27細胞の生存率は、ジスルフィラム濃度5、10および20μmol/Lでは対照群と有意差は認められなかった(P>0.05)。ヒト舌癌SCC-25およびCAL-27細胞の生存率は、ジスルフィラム濃度が30μmol/L以上の場合、対照群と比較して有意に低かった(P<0.05)。TGF-β1処理後、SCC-25およびCAL-27細胞の形態は上皮性から間葉性に変化した。E-カドヘリン発現は有意に低下し、VimentinとSnailの発現は有意に増加し、遊走と浸潤は亢進した（P<0.05）。ジスルフィラム＋TGF-β1処理後、ジスルフィラム濃度の上昇に伴い、SCC-25細胞およびCAL-27細胞の形態変化が徐々に減少し、E-カドヘリン蛋白質の発現が徐々に増加し、VimentinおよびSnail蛋白質の発現が徐々に減少し、遊走能が徐々に弱まった（P＜0.05）。TGF-β1刺激5分後、SCC-25細胞およびCAL-27細胞のp-ERKレベルは徐々に上昇し、15分後に最大値に達し、その後徐々に低下した(P<0.05)。20μmol/Lジスルフィラム＋TGF-β1処理後、SCC-25細胞およびCAL-27細胞のp-ERKレベルは処理時間の増加とともに徐々に低下した(P<0.05)。

RESULTS: The positive expression rate of Smad4 in cancer tissues was significantly lower than that in adjacent normal tissues (P<0.05). The survival rates of human tongue cancer SCC-25 and CAL-27 cells were not significantly different from those of the control group at disulfiram concentrations of 5, 10, and 20 μmol/L(P>0.05). The survival rate of human tongue cancer SCC-25 and CAL-27 cells was significantly lower than that of the control group at disulfiram concentrations ≥30 μmol/L(P<0.05). After treatment with TGF-β1, the morphology of SCC-25 and CAL-27 cells changed from epithelial to mesenchymal. E-cadherin expression was significantly reduced, Vimentin and Snail expression were significantly increased, and migration and invasion were enhanced (P<0.05). After disulfiram + TGF-β1 treatment, as the concentration of disulfiram increased, the morphological changes of SCC-25 and CAL-27 cells gradually decreased, the expression of E-cadherin protein gradually increased, the expression of Vimentin and Snail protein gradually decreased, and migration ability gradually weakened (P<0.05). After 5 minutes of TGF-β1 stimulation, p-ERK levels in SCC-25 and CAL-27 cells gradually increased, reached a maximum at 15 minutes, and then gradually decreased (P<0.05). After 20 μmol/L disulfiram + TGF-β1 treatment, p-ERK levels in SCC-25 and CAL-27 cells gradually decreased with the increase of the treatment time(P<0.05).

結論:

ジスルフィラムは、MAPKシグナル伝達経路におけるERKリン酸化を阻害することにより、Smad4変異体および非変異体OSCC細胞のEMTを阻害することができる。

CONCLUSIONS: Disulfiram can inhibit EMT of Smad4 mutant and Smad4 non-mutated OSCC cells by blocking ERK phosphorylation in the MAPK signaling pathway.