探討 DHTS 誘導結腸直腸癌細胞凋亡之分子機轉

由中草藥萃取出來之天然物，可做為發展新抗癌藥物的來源。本篇論文所使用的藥物15,16-Dihydrotanshinone I (DHTS) 為傳統中草藥丹参之萃取物，是具有細胞毒殺活性的成分之一。根據本實驗室先前的研究發現，DHTS 透過降低 cyclin D 和 cyclin E 的表現，讓乳癌細胞停滯於 G1 期，接著再透過粒線體途徑導致細胞凋亡。另外，實驗室也證實 DHTS 可誘導細胞內質網壓力與未折疊蛋白反應造成前列腺癌細胞凋亡。在本篇論文中探討 DHTS 作用在人類結腸直腸癌細胞 SW480 和 SW620 是否具有抗癌活性，並且進一步分析其分子機制。實驗結果首先發現，SW480 及 SW620 細胞在 1 ?慊/ml DHTS 的處理之下，細胞存活率明顯的下降。利用流式細胞儀偵測 Annexin V/propidium iodide (PI)雙染的螢光強度，得知隨著 DHTS 濃度的增加而造成細胞凋亡。接著我們研究 DHTS 使結腸直腸癌細胞凋亡的分子機制，從西方墨點法的結果發現，DHTS 誘導結腸直腸癌細胞 activating transcription factor 3 (ATF3) 的表現，其為 ATF/CREB 蛋白家族成員之一。ATF3 可藉由不同刺激使其表現，並由多種訊息途徑調控之。為了闡明 DHTS 調控的訊息傳遞路徑，我們分析 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 的活化情形，並以 MAPK 抑制劑觀察其對 ATF3 之影響。結果顯示，DHTS 活化 MAPK 路徑早於 ATF3，並且呈現持續活化的情形，而前處理 JNK 或 p38 抑制劑，可略為阻斷 DHTS 誘導 ATF3 之表現。ATF3 過量表現可使結腸直腸癌細胞 SW480 細胞凋亡顯著增加。相較之下，結腸直腸癌細胞 SW620 過度表現 ATF3，則保護細胞因 DHTS 誘導之細胞凋亡作用。直到目前為止，實驗證明 DHTS 刺激 ATF3 表現，接著引發細胞凋亡。而 ATF3 是透過 p38-, JNK- 途徑調控之。我們証實 ATF3 在癌症發展過程中具有雙重角色，由結果顯示細胞惡性度能影響 ATF3 之功能。