探討根皮素在乳癌細胞中調控細胞週期的作用機制

Phloretin俗稱根皮素，是一種萃取自蘋果、梨等水果果皮或根皮的天然化合物，廣泛使用於醫美或化妝品添加劑。研究指出phloretin為type II glucose transporter (GLUT2) 抑制劑，同時可以阻斷K+ 離子的運輸、抑制白血球發炎物質的產生，以及抑制肝癌細胞的生長。然而目前尚無文獻有討論phloretin對於乳癌細胞影響的研究。GLUT2是常見於肝臟細胞的一種運輸蛋白，主要作用是將細胞外的glucose運送至細胞內，並進行醣解作用及提供能量。先前的研究發現，乳癌細胞也會大量表現GLUT2，藉由GLUT2提供癌細胞所需要的養分。我們之前的研究也發現，透過給予GLUT2的抑制劑phloretin，可以有效的抑制肝癌細胞的生長，並促進癌細胞的apoptosis。因此我們希望藉由phloretin 這種天然低毒性的化合物，抑制乳癌細胞的生長及轉移，並提供乳癌新的治療方式。我們利用MTT assay的結果發現，以phloretin處理高度惡性轉移的乳癌細胞(MDA-MB-231)，確實在給藥後的三天起，明顯的抑制MDA-MB-231細胞生長(p<0.05)。而利用Flow cytometer，我們可以測定phloretin在cell cycle arrest中所扮演的腳色，我們明顯的看到在給予phloretin 150 M處理24h後，MDA-MB-231細胞會造成明顯的cell cycle G0/G1 arrest (p<0.05)。此外，我們利用western blot測定phloretin對cell cycle protein的調控，我們發現給予MDA-MB-231細胞100 M的phloretin，會活化p53，並抑制cyclin D，cyclin E等細胞週期調控蛋白的生成，調控細胞週期的進行。同時，我們也看到了在給予100 M的phloretin後，具有抑制epithelial-mesenchymal transition相關protein如E-cadherin的增加、vimentine及-SMA的抑制等結果，並透過wound healing的實驗，也證明phloretin在MDA-MB- 231細胞中具有明顯的抑制癌細胞生長及轉移的效果(p<0.05)。此外，我們同樣也透過動物實驗，以皮下注射MDA-MB-231細胞，於2週後開始給予10或50 mg/kg的phloretin (每周3次)，並觀察腫瘤大小的變化；給藥4周後犧牲，並取出腫瘤組織進行western blot。我們發現，在給予phloretin 50 mg/kg的小鼠，從給藥第三週起可以明顯的看到腫瘤生長被抑制(ctrl: Mean=496.9, 50 mg/kg: mean= 378.5, p<0.05)，並於腫瘤組織的western blot中，可以看到p53的活化，及抑制EMT的進行(E-cadherin, vimentine和-SMA)。最後，我們合併臨床上乳癌化學治療用藥－docetaxel (DTX)和doxorubicin (DOX)。我們的匙驗發現，分別以DTX 0.1 nM + phloretin 100 M，及DOX 0.5 M + phloretin 100 M抑制乳癌細胞的生長及轉移上，均可以在Flow和western blot中，看到比單一使用(DTX 10 nM, DOX 10M)更顯著的效果。我們的研究顯示phloretin在乳癌臨床治療上的可行性與其潛力，具有更高的cell cycle arrest，以及更低的毒性。並嘗試提供以GLUT2抑制癌細胞生長與轉移的模式，我們也期望未來能夠透過癌細胞對於glucose的高度需求，建立一種全新的臨床治療方法。