Targeting XIAP in mucoepidermoid carcinoma of salivary gland: A novel therapeutic strategy of nitidine chloride

Abstract

Background/Aims: Recently, nitidine chloride (NC) has been reported to exhibit a wide range of pharmacological properties for several diseases, including cancers. Based on the lack of information on the effects of NC in mucoepidermoid carcinoma (MEC), we report NC as a potential therapeutic agent because it suppresses XIAP in human MEC both in vitro and in vivo. Methods: The antitumor effects of NC were evaluated by trypan blue exclusion assay, western blotting, live/dead assay, DAPI staining, human apoptosis antibody array, immunofluorescence staining, immunohistochemistry, small interfering RNA assay, transient transfection of XIAP overexpression vector, TUNEL assay, and histopathological examination of organs. Results: NC inhibited cell viability and induced caspase-dependent apoptosis in vitro. The human apoptosis antibody array showed that XIAP was commonly suppressed by NC treatment. XIAP was overexpressed in oral tumor tissues, and high XIAP expression was correlated with poor prognosis in oral cancer patients. XIAP depletion significantly increased apoptosis and ectopic XIAP overexpression attenuated the apoptosis induced by NC treatment. NC suppressed tumor growth in vivo at a dosage of 5 mg/kg/day. TUNEL-positive cells increased, and the protein expression of XIAP was consistently downregulated in NC-treated tumor tissues. In addition, NC did not cause any histological changes to the liver or kidney. Conclusion: Taken together, these findings provide new insight into the mechanism of action underlying the anti-cancer effects of NC, a promising therapeutic agent for the treatment of human MEC of the salivary gland.

Keywords: Mucoepidermoid carcinoma of salivary gland, Nitidine chloride, XIAP, Apoptosis

Student Number: 2017-29534

Nitidine chloride(NC)는 암을 포함한 다양한 질병에서 많은 약학적 특징을 보이는 것으로 알려져 있다. 하지만, 점액표피양암종에서 NC의 항암효능은 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 세포 및 동물실험에서 NC가 인간의 점액표피양암종에서 X-linked inhibitor of apoptosis protein(XIAP)를 억제하면서 항암제로서의 가능성을 보인다고 제시하고 있다. 본 연구에서 NC의 항종양 효능을 평가하기 위하여, trypan blue exclusion 분석, western blot 분석, live/dead 분석, DAPI 염색, human apoptosis antibody 분석법, 면역 형광 염색법, 면역조직화학염색법, small interfering RNA 분석, XIAP 과발현 vector의 일시적인 transfection, TUNEL 분석, 장기의 병리조직학적 검사, 실험 방법들을 이용하였다. 연구결과, 세포실험에서 NC는 구강암세포의 생존능력을 억제시켰고 caspase 의존적 세포사멸을 유도하였다. Human apoptosis antibody 분석실험을 통해서, NC를 처리했을 때 두 종류의 구강암세포에서 XIAP의 단백질 발현이 공통적으로 억제되는 것을 확인했다. 구강암환자의 종양 조직에서 XIAP단백질은 과발현 되어있었고, XIAP의 높은 발현은 구강암 환자의 나쁜 예후와 관련이 있었다. 구강암세포에서 XIAP의 발현을 억제시켰을 때 세포사멸이 유도되었고, XIAP의 발현을 증가시켰을 때 NC에 의해 유도된 세포사멸이 부분적으로 억제되었다. 동물실험에서, 실험용 쥐에 NC를 5mg/kg/day로 복용시켰을 때 종양의 성장이 억제되었다. 또한 NC를 처리한 종양조직에서 TUNEL염색 양성세포가 증가하였고, 세포실험과 동일하게 XIAP의 단백질 발현이 억제되었다. 게다가, NC를 복용한 쥐에서 어떠한 조직학적 변화도 발견되지 않았다. 결론적으로, 본 연구는 타액선 점액표피양암종에서 NC의 항암효능과 분자기전을 증명하였고, 따라서 NC가 구강암을 치료할 수 있는 잠재적인 항암물질로 발전가능성이 있다고 사료된다.

주요어 : 타액선 점액표피양암종, Nitidine chloride, XIAP, 세포사멸,

학 번 : 2017-29534