建立抗癌症轉移與美白活性模式及其機制探討

本實驗建立抗癌症轉移與美白活性的篩選平台，並針對一系列由天然物衍生而成的結構類似化合物進行金屬基質蛋白酵素-2 (MMP-2)與MMP-9和酪胺酸酵素活性檢測與機制探討。
在抗癌症轉移方面，藉由明膠zymography法、西方墨點法與反轉錄聚合酵素連鎖反應發現化合物DH可藉由降低MMP-2與MMP-9基因和蛋白表現量來抑制MMP-2與MMP-9活性，但其結構類似物之對照化合物D則不具此活性；由纖維蛋白 (fibrin)酵素電泳法與酵素分析得知DH也能藉由抑制尿激酵素型纖維溶解酵素激活物 (urokinase-type plasminogen activator, uPA)酵素活性（IC50為13.724 mM）。在劃痕試驗（IC50為1.75 mM）、群落擴散試驗與跨膜實驗（IC50為1.262 mM）上，DH具有濃度相關的抑制HT 1080細胞株之遷移和侵襲；細胞貼附試驗也發現DH能降低HT 1080對細胞外間質的貼附力。於活體試驗中，以B16-F10為轉移細胞株，經由尾靜脈注射一次，經3週後，可成功誘導成肺轉移瘤。每天一次腹腔注射DH (50 mg/kg/day)顯著下降肺轉移現象，且與對照組比較，DH可降低因癌症轉移引起之病理現象（如：體重減輕、脫毛與後肢行走無力等）。故推論DH可能經抑制uPA酵素活性以阻斷pro-MMPs被轉換成活化型MMPs、及抑制MMP-2與MMP-9基因表現量，造成MMP-2與MMP-9活性降低，而來阻止癌細胞的遷移、侵襲和與細胞外間質的貼附，最終達到抗轉移之效果。
而美白活性方面，以商品酪胺酸以商品酪胺酸酵素（香菇來源）進行實驗，當基質為酪胺酸時，發現DH與EH具濃度相關抑制效果，IC50分別為5.697與5.256 mM，且其相對於基質酪胺酸之抑制型態皆為非競爭型抑制，而其結構類似物之對照化合物D與E則不具此活性；但當基質為多巴時則皆不具此活性；利用原態PAGE電泳活性染色（基質為酪胺酸）亦發現抑制酪胺酸酵素結果，但EH在基質為多巴時也能下降酪胺酸酵素活性。以B16-F10細胞株進行相關美白活性探討，EH在無顯著毒性之下，於有無alpha-MSH存在時皆可降低細胞的黑色素生成量與其酪胺酸酵素活性；利用西方墨點法發現其可下降酪胺酸酵素、TRP-1、TRP-2與MITF之蛋白質表現量；且於IBMX（cAMP活化劑）存在下，EH依然對黑色素生成有抑制現象；而外加PD98059（ERK抑制劑），並不會抑制EH對黑色素生成之下降趨勢，故推測EH抑制酪胺酸酵素可能經由影響cAMP的增加所造成黑色素生成上升的相關訊息傳導路徑。同時，於細胞處理IBMX之下，EH對於酪胺酸酵素、MITF、CREB、p-CREB與PKA (PKA catalytic subunit)之蛋白質表現量皆有下降現象，並降低p-CREB/CREB的比率；且會減少cAMP的表現。故EH可能藉由降低cAMP表現以降低PKA的活化，以及下降CREB之蛋白質表現量，因而降低CREB被磷酸化形成p-CREB，進而減少MITF與酪胺酸酵素蛋白質表現量，最終達到降低酪胺酸酵素活性與黑色素生成量之效果。