フルオロピリミジン-2,4-ジヒドロキシ-5-イソプロピルベンズアミドのCRCおよびNSCLCがん細胞に対する抗腫瘍剤としての効果

Fluoropyrimidin-2,4-dihydroxy-5-isopropylbenzamides as antitumor agents against CRC and NSCLC cancer cells.

• Wei-Cheng Wu
• Yi-Min Liu
• Yu-Hsuan Liao
• Kai-Cheng Hsu
• Ssu-Ting Lien
• I-Chung Chen
• Mei-Jung Lai
• Yu-Hsuan Li
• Shiow-Lin Pan
• Mei-Chuan Chen
• Jing-Ping Liou

抄録

非小細胞肺癌（NSCLC）患者における治療失敗の主な原因は，後天的な薬剤耐性の発現であり，腫瘍の再発や病勢の進行につながる。新世代の上皮成長因子受容体チロシンキナーゼ阻害薬（EGFR-TKIs）の開発に加えて、異なる分子標的が治療成績を改善する機会を提供する可能性があります。本研究では、5-フルオロウラシル（5-FU）または5-FUプロドラッグであるテガファーをレゾルシノールと異なるリンカーを介して結合させ、強力なヒートショックプロテイン90（HSP90）を阻害する一連のフルオロピリミジン-2,4-ジヒドロキシ-5-イソプロピルベンザミドを生成するために、コア構造を利用しました。これらの化合物は、大腸癌（ＣＲＣ）ＨＣＴ１１６およびＮＳＣＬＣ Ａ５４９、Ｈ４６０およびＨ１９７５（ＥＧＦＲ Ｌ８５８Ｒ／Ｔ７９０Ｍ二重変異）細胞において有意な抗増殖活性を示すことが見出された。分子ドッキング解析と酵素アッセイにより開発された化合物12cは、HSP90を阻害する有望な活性を示した。この化合物12cは、IC値が27.8±4.4nMと最も強力なHSP90阻害活性を示し、IC値がそれぞれ43.0±0.9nM、56.8±4.0nMである参照化合物AUY-922(Luminespib)、BIIB021よりも優れていた。このように12cの強力なHSP90阻害活性は、NSCLC細胞においてクライアントタンパク質であるEGFRとAktを速やかに分解することを示しています。また、12cはカスパーゼ-3, -8, -9の活性化とPARPの誘導により、アポトーシスと並行してサブG1期の集団を有意に誘導することが明らかになった。これらの結果は、がん治療のための新規HSP90阻害剤の開発に向けた新たな戦略を提供するものである。

A major cause of failure of therapy in patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) is development of acquired drug resistance leading to tumor recurrence and disease progression. In addition to the development of new generations of epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors (EGFR-TKIs), different molecular targets may provide opportunities to improve the therapeutic outcomes. In this study, we utilized the core structure 5-fluorouracil (5-FU) or tegafur, a 5-FU prodrug combined through different linkers with resorcinol to generate a series of fluoropyrimidin-2,4-dihydroxy-5-isopropylbenzamides which inhibit potent Heat Shock Protein 90 (HSP90). These compounds were found to show significant antiproliferative activity in colorectal cancer (CRC) HCT116 and NSCLC A549, H460, and H1975 (EGFR L858R/T790 M double mutation) cells. Compound 12c, developed by molecular docking analysis and enzymatic assays exhibits promising inhibitory activity of HSP90. This compound, 12c shows the most potent HSP90 inhibitory activity with an IC value of 27.8 ± 4.4 nM, superior to that of reference compounds AUY-922 (Luminespib) and BIIB021 whose IC values are 43.0 ± 0.9 nM and 56.8 ± 4.0 nM respectively. This strong HSP90 inhibitory activity of 12c leads to rapid degradation of client proteins EGFR and Akt in NSCLC cells. In addition, 12c induces significant accumulation of a sub-G1 phase population in parallel with apoptosis by showing activated caspase-3, -8 and -9 and PARP induction. These results provide a new strategy for development of novel HSP90 inhibitors for cancer treatment.

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