探討丙戊酸抑制人類多型性神經膠質母細胞瘤生長之分子機轉

多型性神經膠質母細胞瘤（以下簡稱原發腦癌）是最常見的原發性惡性腦瘤，由於腫瘤本身源自於腦實質組織，且腫瘤本身以浸潤性的生長方式擴散，幾乎不可能採取廓清式的手術切除方式治療，儘管手術後配合標準的放射線與化學治療，但整體預後與病患平均存活時間始終維持在15個月左右。丙戊酸（Valproic acid, VPA）是臨床上常使用的抗癲癇與抗精神病用藥，具有抑制histone deacetylase (HDAC)的活性。臨床研究分析也指出，使用丙戊酸的原發腦癌病患確實有較長的存活期，因此我們試著探討丙戊酸抗原發腦癌的分子機轉。給予原發腦癌細胞株丙戊酸5至20 mM時，可抑制細胞的生長，引起細胞週期停留在G2/M期，並產生過多的reactive oxygen species (ROS)，進一步分析發現丙戊酸增加p27、p21與Bim蛋白質的表現，同時抑制了paraoxonase 2 (PON2)、cyclin B1、cdc2與Bcl-xL蛋白質的表現。此外，分析原發腦癌病理標本，發現癌組織確實表現較高量的PON2蛋白質，這個結果與TCGA資料庫的分析結果是一致的。以基因轉殖方式在原發腦癌細胞株中大量表現PON2，發現丙戊酸的處理可大量降低細胞內的ROS及Bim的表現；反之，以基因壓抑技術(gene knockdown technology)方式壓抑PON2的表現，發現丙戊酸的處理可大量增加細胞內的ROS及Bim的表現。進一步在原發腦癌細胞株中轉殖PON2啟動區報導基因(promoter reporter gene)，發現丙戊酸調控PON2基因表現的位置位於PON2基因上游-400~-1 bp。在裸鼠異體移植原發腦癌細胞的活體試驗中，我們發現丙戊酸可以有效抑制腫瘤細胞的生長，且可降低腫瘤組織表現PON2，而增加Bim的表現。綜合我們的研究，顯示丙戊酸可經由抑制原發腦癌細胞PON2基因的表現，導致ROS大量生成及Bim的表現，最後引起腫瘤細胞的凋亡。