以蛋白質體學分析揭示Rocaglamide A於人類卵巢癌細胞對DNA烷基化劑致敏性之機制

卵巢癌是當今已開發國家女性最致命的婦科惡性腫瘤。在台灣，近30年來上皮性卵巢癌的發病率呈上升趨勢，是十大癌症死因。根據美國癌症協會的數據，估計到2022年將有12,810名婦女死於卵巢癌。儘管有更多的治療選擇，但由於缺乏用於早期診斷的特異性症狀和生物標誌物，大多數卵巢癌患者被診斷時已為晚期，且預後差。卵巢癌初級標準治療為腫瘤切除手術，以及紫杉醇與鉑類 (Cisplatin、Carboplatin) 的輔助化療，可以獲得良好的初始反應率，但大多數卵巢癌患者最終會復發，因此開發有效的治療藥物仍為當務之急。羅卡酰胺 (Rocaglamide A, Roc A) 最初是從分佈於台灣東南沿海的恆春半島及蘭嶼等地的大葉樹蘭植物中分離出來的。是一種有效的選擇性熱休克因子1 (HSF1) 抑制劑，已知在白血病中也具有抗癌特性，且在體外和體內對腫瘤細胞系的生長具有抑制作用。目前的研究中尚未有利用Roc A治療卵巢癌或是抑制卵巢癌轉移的文獻，因此本研究目的為探討Roc A對人類卵巢癌細胞株生長抑制的影響。本論文首先探討Roc A對卵巢癌細胞生長的影響，使用高級別漿液性卵巢癌細胞OVCAR8及SKOV3，高級別漿液性卵巢癌 (HGSOC) 在所有婦科癌症中死亡率最高，大約20%的HGSOC帶有BRCA1/2基因的突變。經由本次研究結果顯示Roc A顯著減少卵巢癌細胞株的增生，其24小時的半最大抑制濃度 (IC50) 約為25 nM，會導致卵巢癌細胞百分之五十的生長抑制。為了闡明Roc A在卵巢癌中的抗癌機制，應用了基於質譜的定量蛋白質組學方法和生物資訊學分析。為了實現穩健的量化，樣品用串聯質量標籤 (TMT) 標記，並從鹼性反相層析中分離出來。總共從26,056條胜肽序列中鑑定出4826個可量化的蛋白，其中包含113個上調和179個下調的蛋白質。功能性富集分析結果顯示下調的蛋白質參與在細胞週期的有絲分裂前期、DNA複製、DNA修復、免疫系統、信號放大和有絲分裂紡錘體調節中的Ran作用。更進一步以實驗證實Roc A可通過抑制CDC2/CDC25C細胞週期調控蛋白的表現，導致細胞週期停滯於G2/M期，但沒有顯著的誘導細胞凋亡。此外，Roc A能抑制細胞移行的能力，這些結果表示Roc A可作為發展對抗轉移性卵巢癌細胞的潛力藥物。此外，Roc A介入後減少了PARP1蛋白表現量，增加絲氨酸生合成相關蛋白PSAT1與PHGDH的表現量，也增加了絲氨酸的總量，因此推測Roc A會透過增加絲氨酸生合成的這條路徑產生更多的NADP+和NAD+。先前研究指出較高的NADP+會使卵巢癌細胞對PARP抑制劑的敏感性增加，此現象與Roc A介入的蛋白體學分析中DNA修復路徑的相關蛋白被下調的發現一致。由上述結果推論，Roc A介入卵巢癌細胞會透過增加合成酵素的表現而使絲氨酸生合成增加並且使用較多的NADPH及NADH，造成NADP+生成而降低PARP活性，導致癌細胞對造成DNA損傷的藥物更敏感。為了進一步瞭解這兩種藥物輔助的效果，使用Roc A及Oxaliplatin合併處理癌細胞並證實合併使用可造成協同作用。綜合這些結果表示，Roc A經由造成細胞週期停滯抑制卵巢癌細胞增生，並抑制癌細胞轉移，可見其具有高度的抗癌潛力，且合併治療可更有效的抑制卵巢癌細胞生長。