目的はケルセチンが肝細胞がん（HCC）細胞に及ぼす抑制作用およびその糖解解経路を介した潜在的メカニズムを検討することである。異なる濃度のケルセチン（0～500 μmol·L⁻¹）を用いてHuh-7およびMHCC-97HのHCC細胞を処理し、CCK-8法で細胞生存率を測定し、細胞半数阻害濃度（IC50）を算出して介入濃度範囲を決定した。細胞を対照群、DMSO群、およびケルセチン低・中・高濃度群に分け、クローン形成実験、創傷治癒実験、Transwell実験により細胞増殖、移動および侵襲能を検測した。RNAシークエンシング（RNA-seq）で差次的発現遺伝子（DEGs）を解析し、遺伝子オントロジー（GO）機能および京都大学遺伝子およびゲノム百科事典（KEGG）富集解析を行い、タンパク質相互作用ネットワーク（PPI）を構築し、エッジ浸透コンポーネント（EPC）アルゴリズムで潜在的標的を選定した。蛍光プローブ法でグルコース取り込みを検出し、比色法で乳酸生成を測定し、リアルタイムPCRおよびウェスタンブロット法でそれぞれ潜在的標的のmRNAおよびタンパク質発現レベルを検測した。結果はケルセチンが濃度および時間依存的にHCC細胞の増殖を抑制し（p<0.01）、Huh-7細胞の24、48、72時間のIC50はそれぞれ231.0、94.3、75.4 μmol·L⁻¹、MHCC-97H細胞はそれぞれ588.8、184.1、132.0 μmol·L⁻¹だった。同時に細胞クローン形成数を著明に減少させ、Transwellによる移動・侵襲細胞数および傷治癒率を低下させた（p<0.01）。さらに細胞のグルコース取り込みおよび乳酸生成を明らかに抑制した（p<0.01）。RNA-seqで821個のDEGsをスクリーニングし、そのうち399個はアップレギュレーション、422個はダウンレギュレーション（│log2FC│≥1、補正後p<0.05）であった。階層的クラスタリング解析により、2群のサンプル遺伝子発現に明確な分離がみられた。GO機能富集解析ではDEGsが主に低酸素応答、酸素レベル調節、ピルビン酸代謝に富み、細胞成分ではコラーゲン含有細胞外基質、細胞膜外側に富み、分子機能はカルボン酸結合、リアーゼ活性に関連した（p<0.05）。KEGG富集解析では糖解/糖新生、炭素代謝および低酸素誘導因子-1（HIF-1）シグナル経路に濃縮が著明であった（p<0.05）。PPIとEPCアルゴリズムの組み合わせにより、溶質キャリアファミリー2メンバー1（SLC2A1）、ピルビン酸キナーゼM（PKM）、ホスホグリセリン酸キナーゼ1（PGK1）、神経特異的エノラーゼ（ENO2）、フルクトース二リン酸アルドラーゼA（ALDOA）、グルコース-6-リン酸異性化酵素（GPI）の6つの糖解の中心遺伝子が選出された。リアルタイムPCRおよびウェスタンブロットの結果は、ケルセチンが濃度依存的にこれら6つの中心遺伝子のmRNAおよびタンパク質の発現を2種類の腫瘍細胞で顕著に低下させることを証明した（p<0.01）。結論として、ケルセチンはSLC2A1、PKM、PGK1などの糖解重要遺伝子の発現を下方調節し、糖解活性およびHCC細胞の増殖、移動、侵襲を抑制し、肝細胞がんの悪性進展を阻止することで、天然の抗肝がん候補物質としての潜在的応用価値を示唆する。

ケルセチン;肝細胞がん;糖解;低酸素応答;溶質キャリアファミリー2メンバー1（SLC2A1）;ピルビン酸キナーゼM（PKM）;ホスホグリセリン酸キナーゼ1（PGK1）