薑黃素及25種結構衍生物抑制癌細胞株增生、轉移、改善溶解性與相關機制探討

申請人於已完成之國科會多年期計畫中發現，特定胺基酸羥肟酸衍生物具有調節血壓與抑制癌症轉移功效，其中抑制癌細胞轉移部分已經申請臺灣專利(抑制癌症轉移的組合物，099136263)。申請人將以研究室建立之平台，以人類纖維肉瘤細胞 (HT-1080)為模式系統進行薑黃素及其25種結構衍生物的研究，並探討其抗癌、抗轉移活性與可能機制。我們於預備試驗中發現，藉由細胞存活率測試，多種結構衍生物細胞毒性明顯優優於薑黃素；藉由明膠電泳分析法，在低於抑制癌細胞增生（不具細胞毒性）濃度下，具有不同程度抑制金屬基質蛋白酶活性，多種結構衍生物抑制活性明顯優於薑黃素；因此，本計畫目的將篩選優於薑黃素生理活性之結構衍生物，探討最低有效濃度抑制癌細胞株增生、於無細胞毒性下進行抑制癌細胞株轉移、機制探討、動物實驗、改善溶解性試驗為主題之三年期計畫。執行重點如下:第一年計畫，建立抑制癌細胞株轉移相關機制探討，包括明膠電泳分析法、西方墨點法、反轉錄聚合酶鏈反應及酵素連結免疫吸附法，篩選金屬基質蛋白酶的基因與蛋白表現量與總量，並進行癌細胞株劃痕試驗與跨膜侵襲試驗；利用纖維蛋白膠體電泳、測定尿激酶型纖溶酶原激活劑 (urokinase-type plasminogen activator)活性、細胞株第一型血紅素加氧酶與反應氧族變化量，來探討可能機制。第二年計畫，建立抑制癌細胞株增生相關機制探討，包括細胞存活率測試、是否誘導細胞計畫性死亡、細胞週期變化、粒線體膜電位變化、caspase-3, -8, -9變化、細胞凋亡蛋白表現、反應氧族扮演角色，來探討可能機制。第三年計畫，增加溶解性並建立動物實驗。以第一與第二年篩選出之薑黃素結構衍生物，利用文獻報導之β-環糊精(β-cyclodextrin)進行包覆、牛血清蛋白與薑黃素形成複合物， 與奈米化乳液進行增加溶解性的包覆並與薑黃素進行比較。動物模式將以裸鼠進行抑制腫瘤增生與以小鼠尾靜脈注射癌細胞株，轉移到肺臟，進行抑制癌細胞株轉移試驗。這些結果將有助於薑黃素及其衍生物在抗癌領域的研究與利用。