Cytostatic Effect of a New Tropolone Derivative on the SW620 Colon Cancer Cell Line
DOI:
https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z227Keywords:
tropolone derivatives, colon cancer, SW620, new antitumour agents, anticancer chemotherapy, JO-122Abstract
Organic synthesis is a valuable source of promising antitumour drugs. The purpose of this paper was to study the cytotoxic effect of a new tropolone derivative 2-(1,1-dimethyl-1H-benzo[e]indolin-2-yl)-5,6, 7-trichloro-1,3-tropolone (JO-122) on the SW620 colon cancer cell line, compared with the standard chemotherapy drug 5-fluorouracil. Materials and methods. The research was conducted on a permanent colon adenocarcinoma cell line SW620. Cytotoxic activity of JO-122 was determined in an experiment with the construction of a dose–response curve; the number of living cells was measured indirectly using the MTT assay. The half inhibitory concentration (IC50) of the substance was further validated in the trypan blue test. Apoptosis in the SW620 cell culture was studied by assessing the morphological changes in cell nuclei stained with Hoechst 33342. Results. IC50 for JO-122 was 0.27 ± 0.07 mmol/l, which is almost 10 times less than for 5-fluorouracil (IC50(5-FU) = 23.5 ± 3.5 mmol/l). In the trypan blue test, for a dose of 0.27 mmol/l we found a decrease in the number of living cells by 35 ± 7.2 %, while the proportion of dead cells was 12 ± 3.2 %. We assume that the mechanism of action of JO-122 on the SW620 culture is associated with a cell cycle arrest in the G0/G1 phase without the induction of apoptosis, which leads to a decrease in the proliferative activity of cells in the tested culture. Further studies are required to establish the mechanism of action of JO-122 on malignant cells.
Downloads
References
Состояние онкологической помощи населению России в 2021 году / под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, А.О. Шахзадовой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2022. 239 с.
Кит О.И., Геворкян Ю.А., Солдаткина Н.В., Колесников В.Е., Бондаренко О.К., Хабжоков Э.К., Толмах Р.Е., Дашков А.В., Петров Д.С., Савченко Д.А., Колесников Е.Н., Снежко А.В. Непосредственные и отдаленные результаты лечения рака прямой кишки // Сиб. онкол. журн. 2023. Т. 22, № 1. С. 15–23. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2023-22-1-15-23
Longley D.B., Harkin D.P., Johnston P.G. 5-Fluorouracil: Mechanisms of Action and Clinical Strategies // Nat. Rev. Cancer. 2003. Vol. 3, № 5. P. 330–338. https://doi.org/10.1038/nrc1074
Кит О.И., Минкин В.И., Лукбанова Е.А., Саяпин Ю.А., Гусаков Е.А., Ситковская А.О., Филиппова С.Ю., Комарова Е.Ф., Волкова А.В., Ходакова Д.В., Миндарь М.В., Лазутин Ю.Н., Енгибарян М.А., Колесников В.Е. Оценка цитотоксической активности и токсичности производного трополонов с потенциальным противоопухолевым действием // Бюл. сиб. медицины. 2022. Т. 21, № 2. С. 60–66. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2022-2-60-66
Gusakov E.A., Topchu I.A., Mazitova A.M., Dorogan I.V., Bulatov E.R., Serebriiskii I.G., Abramova Z.I., Tupaeva I.O., Demidov O.P., Toan D.N., Lam T.D., Bang D.N., Boumber Y.A., Sayapin Y.A., Minkin V.I. Design, Synthesis and Biological Evaluation of 2-Quinolyl-1,3-Tropolone Derivatives as New Anti-Cancer Agents // RSC Adv. 2021. Vol. 11, № 8. P. 4555–4571. https://doi.org/10.1039/d0ra10610k
Патент № 2741311 C1 Российская Федерация, МПК C07D 215/18 (2006.01), A61K 31/47 (2006.01), A61P 35/00 (2006.01). Средство, обладающее цитотоксической активностью в отношении культуры клеток немелкоклеточного рака легких А 549: № 2020123736: заявл. 17.07.2020: опубл. 25.01.2021 / Минкин В.И., Кит О.И., Гончарова А.С., Лукбанова Е.А., Саяпин Ю.А., Гусаков Е.А., Туркин И.Н., Ситковская А.О., Филлипова С.Ю., Лейман И.А., Лазутин Ю.Н., Чубарян А.В., Пащенко Д.Г., Тищенко И.С. 9 с.
Zhang L., Peng Y., Uray I.P., Shen J., Wang L., Peng X., Brown P.H., Tu W., Peng G. Natural Product β-Thujaplicin Inhibits Homologous Recombination Repair and Sensitizes Cancer Cells to Radiation Therapy // DNA Repair (Amst.). 2017. Vol. 60. P. 89–101. https://doi.org/10.1016/j.dnarep.2017.10.009
Li J., Falcone E.R., Holstein S.A., Anderson A.C., Wright D.L., Wiemer A.J. Novel α-Substituted Tropolones Promote Potent and Selective Caspase-Dependent Leukemia Cell Apoptosis // Pharmacol. Res. 2016. Vol. 113, рt. A. P. 438–448. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2016.09.020
Haney S.L., Allen C., Varney M.L., Dykstra K.M., Falcone E.R., Colligan S.H., Hu Q., Aldridge A.M., Wright D.L., Wiemer A.J., Holstein S.A. Novel Tropolones Induce the Unfolded Protein Response Pathway and Apoptosis in Multiple Myeloma Cells // Oncotarget. 2017. Vol. 8, № 44. P. 76085–76098. https://doi.org/10.18632/oncotarget.18543
Патент № 2810581 C1 Российская Федерация, МПК C07D 209/60, A61K 31/404, A61P 35/00.2-(1,1-Диметил-1H-бензо[e]индолин-2-ил)-5,6,7-трихлор-1,3-трополон, обладающий цитотоксической активностью по отношению к культуре клеток рака кожи А431 и рака легкого Н1299: № 2023128949: заявл. 08.11.2023: опубл. 27.12.2023 / Минкин В.И., Кит О.И., Саяпин Ю.А., Максимов А.Ю., Гончарова А.С., Гусаков Е.А., Тупаева И.О., Красникова Т.А., Кузнецова Н.С., Филиппова С.Ю., Чембарова Т.В. 8 с.
van Meerloo J., Kaspers G.J.L., Cloos J. Cell Sensitivity Assays: The MTT Assay // Methods Mol. Biol. 2011. Vol. 731. P. 237–245. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-080-5_20
Ritz C., Baty F., Streibig J.C., Gerhard D. Dose-Response Analysis Using R // PLoS One. 2015. Vol. 10, № 12. Art. № e0146021. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0146021
Nakano K., Chigira T., Miyafusa T., Nagatoishi S., Caaveiro J.M., Tsumoto K. Discovery and Characterization of Natural Tropolones as Inhibitors of the Antibacterial Target CapF from Staphylococcus аureus // Sci. Rep. 2015. Vol. 5. Art. № 15337. https://doi.org/10.1038/srep15337
Seo J.S., Choi Y.H., Moon J.W., Kim H.S., Park S.H. Hinokitiol Induces DNA Demethylation via DNMT1 and UHRF1 Inhibition in Colon Cancer Cells // BMC Cell Biol. 2017. Vol. 18, № 1. Art. № 14. https://doi.org/10.1186/s12860-017-0130-3
Комарова Е.Ф., Лукбанова Е.А., Дженкова Е.А., Гончарова А.С., Заикина Е.В., Гурова С.В., Галина А.В., Курбанова Л.К., Миндарь М.В., Ходакова Д.В., Гусарева М.С., Зинькович М.С. Иммуногистохимическая оценка возможных механизмов противоопухолевого действия 2-(6,8-диметил-5-нитро-4-хлорхинолин-2-ил)-5,6, 7-трихлор-1,3-трополона на PDX-моделях рака легкого // Юж.-Рос. онкол. журн. 2023. Т. 4, № 1. С. 6–13. https://doi.org/10.37748/2686-9039-2023-4-1-1
Verza F.A., Das U., Fachin A.L., Dimmock J.R., Marins M. Roles of Histone Deacetylases and Inhibitors in Anticancer Therapy // Cancers (Basel). 2020. Vol. 12, № 6. Art. № 1664. https://doi.org/10.3390/cancers12061664
Yang P.-S., Wang M.-J., Jayakumar T., Chou D.-S., Ko C.-Y., Hsu M.-J., Hsieh C.-Y. Antiproliferative Activity of Hinokitiol, a Tropolone Derivative, Is Mediated via the Inductions of p-JNK and p-PLCγ1 Signaling in PDGF-BBStimulated Vascular Smooth Muscle Cells // Molecules. 2015. Vol. 20, № 5. P. 8198–8212. https://doi.org/10.3390/molecules20058198
