新規合成キノリノン誘導体を用いたHL-60ヒト白血病細胞のアポトーシス誘導の分子機構の解明

Molecular mechanisms of apoptosis induced by a novel synthetic quinolinone derivative in HL-60 human leukemia cells.

• Joanna Drogosz-Stachowicz
• Angelika Długosz-Pokorska
• Katarzyna Gach-Janczak
• Agata Jaskulska
• Tomasz Janecki
• Anna Janecka

抄録

急性骨髄性白血病は死亡率が非常に高く、新規の抗がん剤候補が求められています。ここでは，新規合成化合物である2-エチル-3-メチリデン-1-トシル-2,3-ジヒドロキノリン-4-（1H）-オン（AJ-374）の骨髄性白血病HL-60細胞株に対する抗癌性を検討した。AJ-374は、HL-60細胞に対する強い抗増殖活性と、健康なHUVEC細胞に対する細胞毒性が30倍低いことから、合成ジヒドロキノリノンのライブラリーから選択されました。AJ-374は、最初の24時間で細胞周期のG0/G1期以下の細胞の停止を促進した。HL-60細胞をAJ-374で処理すると、アネキシンV陽性細胞の増加、カスパーゼ-8, -9, -3の活性化、ミトコンドリア膜電位の消失、FASタンパク質レベルの上昇が認められた。このキノリノンが引き金となったアポトーシス誘導は、カスパーゼ-8、-9、-3阻害剤で前処理することで阻害された。その結果、AJ-374のアポトーシス誘導は、外因性経路と内因性経路の両方で行われていることが示唆された。また、AJ-374の細胞毒性は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）経路のダウンレギュレーションと関連しており、活性酸素の発生とは無関係であった。以上の結果から、AJ-374は白血病細胞に対して強力な抗がん作用を示し、安全性にも大きな余裕があることが示唆され、今後の臨床試験に向けた有望な薬剤候補となります。

The mortality rates for acute myeloid leukemia are very high, necessitating the search for novel chemotherapeutic candidates. Herein, we investigated the anticancer potential of a new synthetic compound, 2-ethyl-3-methyliden-1-tosyl-2,3-dihydroquinolin-4-(1H)-one (AJ-374) against myeloid leukemia HL-60 cell line. This analog was selected from the small library of synthetic dihydroquinolinones on the basis of its strong antiproliferative activity against HL-60 cells and 30-fold lower cytotoxicity towards healthy HUVEC cells. AJ-374 promoted the arrest of the cells in the subG0/G1 phase of the cell cycle in the first 24 h. Treatment of HL-60 cells with AJ-374 caused an increase in annexin-V positive cells, activation of caspase-8, -9 and -3, dissipation of the mitochondrial membrane potential and enhancement of FAS protein level. Apoptosis induction triggered by this quinolinone was blocked by the pre-treatment of the cells with caspase-8, -9 and -3 inhibitors. The obtained results indicated that AJ-374-induced apoptosis was executed by both, the extrinsic and intrinsic pathways. The cytotoxic activity of AJ-374 was also associated with down-regulation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway and was independent of reactive oxygen species generation. Taken together, these results suggest that AJ-374 exerts a potent anticancer effect on leukemia cells, with a wide safety margin, which makes this analog an attractive drug candidate for further testing.

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