チャガキノコによる口腔がんとの戦いのメカニズムに関する新しいデータ

最近、Scientific Reportsに掲載された研究で、研究者らは、ヒト口腔がんHSC-4細胞におけるチャガキノコ抽出物の抗腫瘍活性のメカニズムを調べました。

口腔がんは、副作用と後遺症のために治療の選択肢が限られている世界的な健康問題です。主な治療法は手術、放射線療法、化学療法ですが、これらは健康な組織に損傷を与え、発話に影響を与え、生活の質を低下させる可能性があります。

腫瘍細胞の代謝経路を理解して標的とすることで、新しい治療薬の開発につながる可能性があります。チャガキノコには、いくつかの種類の癌に対する抗癌特性がありますが、そのメカニズムは明らかではありません。

この研究では、研究者らはチャガキノコが口腔癌の発症と代謝に影響を与えるかどうかをテストしました。

キノコ抽出物で処理した後、研究者らは細胞生存、増殖能力、解糖経路、アポトーシス、ミトコンドリア呼吸メカニズムを研究しました。

彼らは、口腔細胞の行動に対する影響を評価するために、0 μg/ml、160 μg/ml、200 μg/ml、400 μg/ml、800.0 μg/mlの用量の菌抽出物でHSC-4細胞を1日間処理しました。悪性腫瘍の細胞周期、増殖、生存、ミトコンドリア呼吸、アポトーシス、解糖など、さまざまなレベルでの抗がん作用を研究しました。

研究チームは、細胞周期の観点から処理した細胞を分析し、細胞生存率を決定するために Cell Counting Kit-8 (CCK-8) アッセイを使用しました。

処理した細胞におけるチャガキノコの腫瘍増殖および生存に対する抑制効果にシグナル伝達および転写活性化因子 3 (STAT3) が関与しているかどうかを調べるために、200.0 μg/ml の抽出物を投与した後、STAT3 の活性化を測定しました。

また、フローサイトメトリーで細胞分布を分析し、ウェスタンブロッティングで細胞タンパク質全体を抽出しました。

研究者らは、液体クロマトグラフィーに続いてタンデム質量分析 (LC-MS) を使用して、チャガキノコ抽出物の抗がん作用の原因となる成分を特定しました。

候補化合物の濃度は、フォトダイオード検出器（HPLC-DAD）を使用しました。

研究者らは、細胞外酸性化速度（ECAR）アッセイを使用して、処理した細胞における抽出物による解糖の調節を調べました。彼らは、グルコース、オリゴマイシン、2-デオキシ-D-グルコース（2-DG）を投与した後、処理した細胞でリアルタイムのECAR測定を記録しました。

研究チームは、アデノシン一リン酸活性化タンパク質キナーゼ（AMPK）と呼ばれるエネルギーセンサーの活性化と細胞酸素消費率（OCR）を調べました。

彼らはまた、処理した細胞におけるアポトーシス細胞死に関連するオートファジーに対する慢性エネルギー欠乏の影響を評価しました。

彼らは、200.0 μg/mlの濃度のチャガ抽出物が、処理した細胞におけるp38ミトゲン活性化タンパク質キナーゼ（MAPK）と核因子カッパB（NF-κB）によって刺激されたアポトーシスに影響を与えるかどうかを研究しました。

抽出物は、細胞周期と増殖を阻害し、癌細胞のエネルギー消費を減らし、オートファジーとアポトーシス。

この抽出物は口腔がん細胞の成長期（G0/G1）を大幅に増加させ、同時に合成期（S）を減少させました。ウエスタンブロット研究では、この抽出物は15分後にリン酸化STAT3の発現を大幅に減少させ、120分間維持することがわかりました。

LC-MSにより、2-ヒドロキシ-3,4-ジメトキシ安息香酸、シリンガ酸、プロトカテク酸の3つの抗がん物質の可能性が特定されました。この抽出物は、処理した細胞で解糖、解糖能、解糖予備を阻害しました。

また、AMPK を活性化し、処理した細胞でオートファジーを促進し、解糖経路を阻害しました。抽出物によるオートファジーの誘導は、用量依存的にミトコンドリアの基礎呼吸速度とアデノシン三リン酸 (ATP) のターンオーバーの増加を示しました。

しかし、最高抽出物濃度の場合を除いて、最大ミトコンドリア呼吸速度に有意な変化は見られませんでした。さらに、研究者は用量依存的にミトコンドリア呼吸予備能の有意な減少を観察しました。

結果は、チャガキノコが解糖の阻害によって引き起こされる持続的なオートファジーを通じて、処理した細胞のミトコンドリア膜電位を低下させたことを示しており、ミトコンドリアの機能不全がアポトーシスを引き起こすことを示唆しています。

抽出物による NF-κB と p38 MAPK の活性化はアポトーシスを増加させました。抽出物は、投与量依存的に処理した細胞の早期アポトーシスを増加させました。

しかし、抽出物濃度 0 ～ 400 μg/ml では、後期アポトーシスに有意な差は見られませんでした。高用量のチャガ抽出物は、他の細胞生理機能に影響を及ぼし、ミトコンドリアの最大呼吸能力を低下させる可能性があります。

研究者らは、チャガ抽出物が HSC-4 細胞株のミトコンドリア膜電位と解糖活性を抑制し、ATP レベルとオートファジーを低下させることを発見しました。

AMPK の活性化は、オートファジーを誘導することで効果を発揮しました。STAT3 の脱リン酸化は、NF-κB と p38 MAPK の活性化を通じてアポトーシス経路を刺激することで細胞周期を阻害します。

さまざまな細胞シグナル伝達メカニズムが抽出物の阻害効果を媒介しました。この抽出物には、2-ヒドロキシ-3,4-ジメトキシ安息香酸、シリンガ酸、プロトカテク酸という3つの抗がん化合物が含まれていました。

抽出物が腫瘍の成長を阻害するかどうかを決定するには、さらに前臨床研究が必要ですが、研究結果は、キノコ抽出物が口腔がん患者の治療のための潜在的な補完治療薬である可能性があることを示唆しています。