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Item 透過生物資訊學探討Ferroptosis在人類大腸直腸癌細胞中植化素Withaferin A合併鉑金類抗癌藥物的角色(2024) 陳晴盈; Chen, Ching-Ying在大腸直腸癌（Colorectal cancer，CRC）中，鉑金類藥物Cisplatin（Cis）的藥物不敏感與副作用的特性已成為十分嚴重問題。鐵依賴型細胞死亡（Ferroptosis）是透過增加細胞內游離鐵堆積並促進脂質過氧化物生成所導致的新型態細胞死亡機制。透過生物資訊學分析結果發現Cis藥物阻抗的CRC患者體內較藥物敏感的患者具有鐵代謝失調的問題。CRC組織較其他癌症組織有堆積較多二價鐵離子的潛力，並且CRC組織相較於正常組織有累積較多游離鐵與促進脂質過氧化物形成的特性，因此透過二價游離鐵促進細胞活性氧物質生成與降低抗氧化能力來誘導Ferroptosis將有機會改善CRC較低的無復發存活率。此外，相較於HCT116，Ferroptosis促進劑RSL3在HT-29中能引起更高的生長抑制作用，並且可以被Ferroptosis抑制劑Ferrostatin-1和Deferoxamine逆轉細胞生長抑制。同時HT-29中有較低的出鐵蛋白表現，代表細胞中可透過增加細胞內游離鐵來促進Ferroptosis。生物資訊學分析結果發現南非醉茄的酯類成分Withaferin A（WA）具有誘導Ferroptosis的潛力，並且在CRC中WA較Cis有較佳的藥物敏感性。合併Cis與WA能夠促進HT-29進行Ferroptosis相關生長抑制、脂質過氧化物累積、游離鐵累積與降低GPX4蛋白表現。此外，合併Cis與WA能增加shGFP HT-29的細胞生長抑制與促進ferritin與LC3B蛋白共位的情形，而這些結果在加入合併藥物的shATG5 HT-29會被抑制，代表Cis與WA可以增加細胞進行ferrtinophagy。綜合以上結果，本研究利用生物資訊學與實驗數據證實在CRC中植化素WA合併Cis能產生協同作用並促進Ferroptosis。Item 適當硒濃度對Cisplatin治療的三陰性乳癌MDA-MB-231細胞所誘導之鐵依賴型細胞死亡的效果(2020) 李雨倢; Lee, Yu-Jay硒（Se）為人體所需的必需營養素且被認為可預防癌症。乳癌在全球女性癌症發生率中位居第一位，患者血清Se濃度會隨著腫瘤之惡性轉移而顯著降低。Cisplatin為廣泛使用於惡性癌症的化療藥物，臨床上的使用經常伴隨凋亡性阻抗。本研究探討礦物質Se與Cisplatin同時給予對人類三陰性乳癌細胞MDA-MB-231之效用，並探討是否透過非凋亡性鐵依賴型細胞死亡（Ferroptosis）提升Cisplatin之細胞毒殺能力。結果發現，生存率較低的乳癌患者傾向胞內自由鐵之聚積，且預後較差的三陰性乳癌細胞MDA-MB-231誘發Ferroptosis之現象較管腔A型乳癌細胞MCF-7明顯。礦物質Se抑制MDA-MB-231細胞生長的效果較Zn及Fe佳，Se可提升胞內自由鐵，並在合併Cisplatin後具協同作用。Se透過提升Cisplatin處理之MDA-MB-231細胞胞內自由鐵之聚集及Lipid ROS的產生來驅動Ferroptosis，增強Cisplatin之細胞毒殺能力。同時，Se與Cisplatin的合併給予導致Nrf2下游蛋白HO-1及FTH1的表現上調。此外，Se 2 μM在低層次及高層次硒蛋白的mRNA及蛋白表現皆達飽和，故為「適當硒濃度」。綜上所述，適當的Se濃度可透過Ferroptosis改善Cisplatin治療之三陰性乳癌細胞MDA-MB-231的效果，顯示癌症患者礦物質Se狀態對於抗癌藥物之治療效果的重要性。Item 透過抑制穀胱苷肽過氧化酶4誘導Sorafenib阻抗之人類肝癌細胞株Huh7進行鐵依賴型細胞死亡(2020) 唐漢軒; Tang, Han-Hsuan肝癌是全世界主要的癌症死因之一。Sorafenib (蕾莎瓦®)為一種多激酶抑制劑，被許可做為肝癌病人的第一線藥物；然而，癌細胞產生的抗藥性減弱sorafenib的療效。由於對sorafenib阻抗的肝癌也對於細胞凋亡產生阻抗，所以探尋其它調控型細胞死亡是非常重要。鐵依賴型細胞死亡為一新穎的鐵依賴型非凋亡的調控型細胞死亡，已被報導可有效殺死多種癌症部位的藥物阻抗細胞。鐵依賴型死亡具有以下特徵：脂質過氧化修復功能受損、產生氧化還原活躍的鐵離子、以及多元不飽和脂肪酸的氧化。透過整合型生物資訊分析，我們發現鐵依賴型死亡參與肝癌細胞對sorafenib的阻抗，以及發現穀胱苷肽過氧化酶4 (GPX4) 為癌症的良好預後指標；此外， sorafenib阻抗的人類肝癌細胞株Huh7 (Huh7R) 相對Huh7具有較少的GPX4表現、異常的鐵恆定，以及較高的ACSL4表現，且對於GPX4抑制劑1S,3R-RSL3 (RSL3) 所誘導的鐵依賴型死亡更敏感。而且，添加細胞自噬抑制劑Bafilomycin A1可緩解在Huh7R中抑制GPX4所造成的鐵依賴型死亡。機轉層面而言，鐵蛋白藉由溶酶體降解提供具細胞利用性的鐵增強抑制GPX4所誘導的鐵依賴型死亡。總結而言，本研究證明抑制GPX4所誘導的鐵依賴型死亡是個有潛力用於對抗sorafenib阻抗肝癌的策略。