【肿瘤抑制】小分子褐藻糖胶抑制癌细胞增生

小分子褐藻糖胶透过调节

HepG2 细胞长链非编码RNA (lncRNA)

表现的抗肿瘤活性

2019 颜明德 (Ming-De Yan)、林信源 (Hsin-Yuan Lin)   、黄培安 (Pai-An Hwang)

中华民国台湾国防医学院微生物及免疫科学科暨研究所、中华民国台湾国立台湾海洋大学生命科学暨生物科技学系

摘要

肝细胞癌 (HCC) 为亚洲第三常见的癌症死因。HCC 对于化疗较不敏感且已知具有多重抗药性基因，会对化疗药物产生后天抗药性，因此发展强效的 HCC 抑制剂对于治疗 HCC 非常重要。我们的先前报告已证实从褐藻半叶马尾藻 (Sargassum hemiphyllum) 取得的小分子褐藻糖胶 (oligo-fucoidan) 可提高 microRNA-29b，其主要用途在于抑制肝癌细胞的上皮细胞间质转化 (epithelial-mesenchymal transition)。在本研究中，我们透过小分子褐藻糖胶的肝癌细胞实验观察细胞凋亡及长链非编码 RNA (lncRNA) 路径。

小分子褐藻糖胶的抗肝癌细胞研究是利用 MTT 及 DNA 梯状条带 (ladder)进行分析，并且利用流式细胞仪、qPCR 及西方墨点法进行机转的研究。在本研究中，小分子褐藻糖胶诱使 sub-G1 阶段的细胞周期停止并活化凋亡蛋白酶 (caspase)，显示内部及外部的细胞凋亡路径与小分子褐藻糖胶诱发的细胞死亡有关系。

此外，当周期蛋白 B1 及 D1 在 mRNA 与蛋白质浓度中减少时，小分子褐藻糖胶显著提升 p53、p21 及 p27 的表现。最后，我们说明目标细胞凋亡及细胞周期路径可能对于诱使 lncRNA-Saf 及 lncRNA-p21 有所贡献。透过人类 lncRNA profiler array 分析，进一步调查在暴露小分子褐藻糖胶之后，HCC 细胞中的 lncRNA 差异性表现。这些发现结果显示 lncRNA 转变了小分子褐藻糖胶诱使的细胞凋亡，对于 HCC 辅助治疗可能具有潜在价值。

上图为小分子褐藻糖胶对细胞存活度的作用。
(a)HepG2 细胞及不朽化正常肝细胞 L02 细胞在各种小分子褐藻糖胶浓度（0、50、100 及 200 μg/ml）中静置持续 48 小时，并使用 MTT 分析法测量细胞增生。数值是以三个独立实验的平均值 ± 标准误   表示。显示显著差异（*p < 0.05，相较于对照组）。

(b) b 细胞经过所标示的小分子褐藻糖胶浓度处理持续 48 小时。HepG2 细胞的代表相位差显微镜影像，线状比例尺 = 50 μm

上表为 : 从经过赋形剂或剂量 200 μg/ml 小分子褐藻糖胶处理持续 48 小时的 HepG2 细胞隔离出整体 RNA。接着样本使用 Human lncRNA Profiler™ qPCR Array Kit 进行分析，在小分子褐藻糖胶处理的状况下用于侦测lncRNA。显示的数值为表现变化的增加或减少倍数。

结论

本研究的整体影响显著，因为本研究提供证据显示藉由小分子褐藻糖胶讯路径抑制 lncRNA-Saf 表现。此外，本研究提供证据显示临床天然化合物小分子褐藻糖胶可诱使癌细胞的细胞凋亡讯号，以减少 lncRNA-Saf 的表现，并有利于其抗肿瘤作用。我们也假定小分子褐藻糖胶调控 lncRNA 的机转，导致提高细胞凋亡讯号并最终抑制癌细胞增生。

总而言之，这些发现结果显示 lncRNA 转变了小分子褐藻糖胶诱使的细胞凋亡，对于 HCC 治疗可能具有潜在价值。

关键字

褐藻糖胶 (Fucoidan)、肝细胞癌 (Hepatocellular carcinoma)、细胞凋亡 (Apoptosis)、lncRNA-Saf、lncRNA-p21