カンタリジンはin vitroで小胞体ストレス経路を介してLO2細胞のオートファジーおよびアポトーシスを誘導した。

Cantharidin-induced LO2 cell autophagy and apoptosis via endoplasmic reticulum stress pathway in vitro.

• Fang Liu
• Cancan Duan
• Jianyong Zhang
• Xiaofei Li

抄録

カンタリジン（CTD）は、伝統的な漢方薬であるマイラブリス（別名バンマオ）由来の重要な活性化合物であり、腫瘍や皮膚病などの疾患の治療に使用されてきました。しかし、マイラブリスは、臨床や動物実験で肝毒性を示すことが示されており、その使用が制限されています。また、CTD誘発性肝毒性の詳細なメカニズムは明らかにされていない。本研究では、小胞体ストレス（ERS）、オートファジー、アポトーシスが CTD 誘発性肝毒性に及ぼす影響を検討した。その結果、CTDはLO2細胞の増殖を抑制し、アラニンアミノトランスフェラーゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、乳酸脱水素酵素、マロンジアルデヒドレベルを上昇させ、グルタチオンペルオキシダーゼとスーパーオキサイドディスムターゼ活性を低下させることがわかった。ウェスタンブロット法により、低濃度のCTDはERS関連タンパク質（GRP78, ATF4, PERK, p-PERK, XBP1-1 s, CHOP）の発現を誘導するが、高濃度のCTDは発現を抑制することが示された。さらに、高濃度の CTD はオートファジー（LC3, Beclin-1, Atg3, Atg4A, Atg4B, Atg7）を活性化し、アポトーシスタンパク質（Bax/Bcl-2, caspase-3）の発現を誘導し、LO2 毒性を増加させた。以上の結果から、CTDはERSを阻害し、オートファジーとアポトーシスを誘導することでLO2細胞毒性を誘導することができ、CTD誘発肝毒性の科学的根拠となることが示唆された。

Cantharidin (CTD), an important active compound derived from the traditional Chinese medicine Mylabris (also called Banmao), has been used in the treatment of diseases such as tumors and dermatosis. However, Mylabris has been shown to induce hepatotoxicity in clinical practice and animal experiments, limiting its use. Further, a detailed mechanism underlying CTD-induced hepatotoxicity has not been determined. In the present study, we aimed to explore the effect of endoplasmic reticulum stress (ERS), autophagy, and apoptosis on CTD-induced hepatotoxicity. We found that CTD could inhibit the proliferation of LO2 cells; increase alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, lactate dehydrogenase, and malondialdehyde levels; and reduce glutathione peroxidase and superoxide dismutase activities. Western blotting showed that low concentrations of CTD induced the expressions of ERS-related proteins [GRP78, ATF4, PERK, p-PERK, XBP1-1 s, and CHOP], but high concentrations of CTD inhibited their expressions. Furthermore, high concentrations of CTD activated autophagy (LC3, Beclin-1, Atg3, Atg4A, Atg4B, and Atg7), induced the expressions of apoptotic proteins (Bax/Bcl-2 and caspase-3), and increased LO2 toxicity. Taken together, these results indicated that CTD can induce LO2 cytotoxicity by inhibiting ERS and inducing autophagy and apoptosis, which provides a scientific basis for CTD-induced hepatotoxicity.

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