Negativ regulering af ribosomalt protein S12-ekspression ved hjælp af luteolin hæmmer spredning og invasion af MDA-MB-231-celler
Luteolin (Lut) er en naturlig flavonoidforbindelse, som har vist sig at have en god antitumoreffekt i in vitro- og in vivo-tumoreksperimenter såsom leverkræft og brystkræft. Derudover har Lut relativt lav cytotoksicitet, når det gælder om at hæmme spredningen af forskellige tumorceller og fremkalde deres apoptose, hvilket gør det til et potentielt antitumorlægemiddel. Det tidligere eksperiment med dette emne bekræftede, at Lut kan påvirke aktiviteten af PI3K/Akt ved at opregulere ekspressionen af PETN og derefter hæmme spredningen af brystkræftceller. Men i betragtning af at forekomsten og udviklingen af brystkræft har en række reguleringsmekanismer, er det stadig uklart, om Lut har andre mekanismer til at hæmme spredningen af brystkræftceller. Ribosomalt protein (RP) er en af hovedkomponenterne i ribosomer, der er involveret i intracellulær proteinbiosyntese, transkription, translation og celleproliferation i andre regulatoriske molekylære relaterede regioner. Det viser forskellige grader af unormal ekspression i kolorektal cancer, gastrisk cancer, levercancer og esophageal cancer. Ribosomalt protein S12 (RPS12) er stærkt udtrykt hos patienter med livmoderhalskræft, mens dets udtryk er relativt lavt i normalt væv. Derudover er RPS12 også overudtrykt i gastrisk kræftvæv og kan fremme metastase af tumorceller. RPS12-genets regulerende rolle i spredningen af brystkræftceller er dog ikke klart defineret. C-Myc er en regulerende faktor for ribosomsyntese. Gennem cDNA-mikroarray-analyse af fibroblaster blev det konstateret, at ekspressionsniveauet af RPS12 i celler kan være relateret til c-Myc. Denne undersøgelse har til formål at udforske mekanismen for c-Myc og RPS12 i processen med Lut, der hæmmer spredning og invasion af brystkræft MDA-MB-231-celler, for at give nye ideer til udvikling og udvælgelse af lægemidler i den kliniske behandling af brystkræft.

På trods af den hurtige udvikling af det medicinske niveau i de senere år er effekten af den kliniske behandling af brystkræft stadig dårlig. Hovedårsagen er, at tumorudviklingen og mekanismen for tidlig metastase ikke er klar. Lut, en naturlig flavonoidforbindelse, har en hæmmende effekt på forekomsten og udviklingen af forskellige ondartede tumorer. Selvom vores forskningsgruppe tidligere har bekræftet Luts hæmmende effekt på spredning af brystkræftceller, er dens specifikke mekanisme endnu ikke blevet afklaret. I denne undersøgelse fandt vi, at Lut kan nedregulere udtrykket af c-Myc ved at hæmme PI3K/Akt/mTOR-signalvejen og hæmme spredningen og invasionen af brystkræftcellerne MDA-MB-231 ved at regulere udtrykket af RPS12 negativt. Dette bekræftede yderligere udsigten til Lut i behandlingen af brystkræft.
Ribosomer er de vigtigste organeller til proteinsyntese i celler, og eukaryote ribosomer indeholder ca. 80 RP'er. RP'er er unormalt opreguleret i forskellige tumorceller som livmoderhalskræft og mavekræft og er forbundet med spredning og invasion af tumorceller. Forskning har vist, at ekspressionsniveauet af RPS12 i mavekræftceller er betydeligt højere end i normale celler, hvilket tyder på, at RPS12 kan være involveret i forekomsten og udviklingen af mavekræft. Denne undersøgelse viste, at RPS12 også var stærkt udtrykt i brystkræftcellelinjer, hvilket var i overensstemmelse med andre tumorer. Men når brystkræftceller blev behandlet med Lut, blev ekspressionsniveauet af RPS12 reduceret betydeligt. Det blev bekræftet, at RPS12 også deltog i reguleringen af Lut på brystkræftceller. For yderligere at afklare RPS12's rolle i migration og invasion af brystkræftceller testede vi også effekten af at dæmpe RPS12 på celleinvasion og -migration. Resultaterne viste, at dæmpning af RPS12 kunne hæmme invasionen og migrationen af brystkræftceller betydeligt. Dette indikerer også, at det høje udtryk af RPS12 i brystkræft kan bidrage til tumorudvikling og metastase. c-Myc-genet er i øjeblikket kendt som et proto-onkogen, der effektivt kan fremme celledeling og -spredning og er tæt forbundet med dannelsen og udviklingen af forskellige ondartede tumorer. Forskning har vist, at MicroRNA-184 i tyktarmskræft kan hæmme spredningen af tyktarmskræftceller og fremme celleapoptose ved at nedregulere ekspressionsniveauet for c-Myc. Derudover har c-Myc også en lignende fremmende effekt på celleproliferation i mavekræftceller. Denne undersøgelse viste, at c-Myc også er stærkt udtrykt i brystkræftcellelinjer, og nedregulering af c-Myc-ekspression kan yderligere hæmme ekspressionen og transkriptionen af RPS12 i celler, hvilket yderligere kan hæmme spredningen af brystkræftceller. I betragtning af c-Myc's rolle i andre tumorceller er det endnu en gang blevet påvist, at Lut kan udøve sin virkning ved at påvirke udtrykket af c-Myc/RPS12.
PI3K/Akt er en enzymaktiv intracellulær signalvej, der kan deltage i processer som tumorvækst og -differentiering. Undersøgelser har vist, at PI3K/Akt-signalvejen ofte er unormalt aktiveret under spredning og migration af brystkræftceller. I denne undersøgelse blev både Akt-hæmmeren LY294002 og mTOR-hæmmeren rapamycin brugt til at hæmme fosforyleringsniveauerne af mTOR og S6K betydeligt. Rapamycin havde dog ingen signifikant effekt på Akt-phosphoryleringsniveauerne, da mTOR er et downstream-molekyle af PI3K/Akt og derfor ikke har nogen effekt på Akt-phosphorylering. Desuden kan PI3K/Ak- og mTOR-hæmmere reducere udtrykket af RPS12 og c-Myc i celler betydeligt og dermed hæmme celleproliferationen. Disse resultater tyder på, at RPS12 og c-Myc også kan være downstream-molekyler i PI3K/Akt/mTOR-signalvejen og deltage i reguleringen af Lut på spredning og migration af brystkræftceller.
Sammenfattende kan Lut hæmme spredningen og invasionen af brystkræft MDA-MB-231-celler ved at hæmme PI3K/Akt/mTOR-signalvejen og derved nedregulere udtrykket af c-Myc og derefter regulere RPS12 negativt. Disse resultater tyder på, at RPS12 og c-Myc kan være potentielle mål for behandling af brystkræft, og Lut kan spille en antitumorrolle ved at regulere udtrykket af RPS12 og c-Myc. Dette vil give nye ideer til den kliniske behandling af brystkræft.