吳茱萸鹼對於具有喜樹鹼抗藥性卵巢癌細胞之毒殺作用機制探討

拓撲異構酶(topoisomerase)參與DNA拓撲結構的改變，許多抗腫瘤化療藥物皆以拓撲異構酶為作用標靶，而喜樹鹼(camptothecin, CPT)是已用於臨床治療的拓撲異構酶I (TopoI)抑制劑，但其抗藥性及嚴重副作用阻礙其應用性。AMP-activating protein kinase (AMPK)是細胞內主要的能量狀態偵測器，當細胞內ATP含量降低，AMP含量相對升高時，能透過AMPK的活化，產生ATP以維持能量平衡。近年來已有研究發現AMPK與癌細胞的增生與凋亡有關，當AMPK被活化時，會促使癌細胞進行細胞自噬，對細胞產生保護作用而不走向細胞凋亡。本研究室先前發表一從吳茱萸植物所萃取出的吳茱萸鹼(EVOdiamine, EVO)，結構類似於Topo I抑制劑CPT，可藉由將DNA與TopoI停留在TopoI-DNA cleavage complex而造成TopoI poison。本研究中，我們針對吳茱萸之有效成分EVO對CPT抗藥株A2780R2000人類卵巢癌細胞毒殺作用的機制進行探討，同時比較CPT抗藥株在分別處理CPT以及EVO後，各項分子調控機制的差異。並且進一步釐清AMPK的活化以及細胞自噬(autophagy) 對於CPT抗藥株細胞A2780R2000抗藥性的影響。我們發現EVO會造成細胞DNA damage，同時透過caspase-3的活化，以及MAPK（ERK、JNK、p38）蛋白的抑制而促使細胞走向細胞凋亡(apoptosis)。以CPT處理細胞則發現MAPK蛋白質被活化以維持細胞的存活而不走向細胞凋亡。此外我們也觀察到細胞處理CPT後，可能會藉由AMPK的持續活化來促使細胞自噬的發生，進而保護細胞免於凋亡的命運；以EVO處理細胞時AMPK有短暫的活化保護，但隨著加藥時間增加，仍會促使細胞走向細胞凋亡。因此由以上實驗推論，AMPK和細胞自噬與細胞的抗藥性有關，而EVO能夠有效毒殺對CPT產生抗藥性的卵巢癌細胞。