A549 인간 폐암세포주에 대한 소분자 합성 화합물 KMU-193의 항암효과 및 기전

Abstract

Despite recent advances in cancer treatment, mortality rate from lung cancer are still increasing. In the present study, I investigated the anti-cancer activity and mechanism of KMU-193, 2-(4-Ethoxy-phenyl)-N-{5-[2- fluoro-4-(4-methyl-piperazine-1-carbonyl)-phenylamino]-1H-indazol-3-yl}-acetamide in a human non-small cell lung cancer cell line A549. KMU-193 strongly inhibited the growth of A549 cells, but it did not affect that of other types of cancer cells. KMU-193 further induced apoptosis (increased sub-G1 populations and DNA fragmentation) in A549 cells in association with activation of caspases and cleavage of PLC-γ1. However, KMU-193 had no apoptosis inducing effect on BEAS-2B cells. Interestingly, KMU-193-induced apoptosis, activation of caspases, and cleavage of PLC-γ1 in A549 cells were not shown in the presence of z-VAD. Pretreatment of PD98059, an MEK 1/2 inhibitor, potentiated the killing effect of KMU-193 on A549 cells. KMU-193 treatment also down-regulated expression of X-linked inhibitor of apoptosis protein and phosphorylation of Akt, but enhanced expression of p53 and PUMA. Importantly, p53 siRNA transfection attenuated KMU-193-induced apoptosis, activation of caspases, and cleavage of PLC-γ1 in A549 cells. These results collectively demonstrate for the first time that KMU-193 has strong anti-growth and pro-apoptotic effects on A549 cells and the effects are largely mediated through the caspase- and p53-dependent pathways.

항암요법의 발전에도 불구하고 폐암의 사망률은 증가되고 있다. 이 연구에서는 폐암세포주인 A549 세포에서 소분자 합성 화합물인 KMU-193, 2-(4-Ethoxy-phenyl)-N-{5-[2-fluoro-4-(4-methyl-piperazine-1-carbonyl)-phenylamino]-1H-indazol-3-yl}-acetamide의 항암효과와 기전을 조사하였다. 먼저 A549 (폐), Caki (신장), MDA435S (유방), HCT116 (대장), SNU449 (간) 및 TMCK-1 (신장) 세포주를 대상으로 KMU-193의 항암효과를 조사한 결과 KMU-193은 폐암세포주의 성장을 선택적으로 억제하였다. 또 KMU-193은 A549 세포주에는 세포사멸을 강하게 유발시키는 반면 정상 인간 기관지 세포주인 BEAS-2B 세포에는 세포사멸은 거의 일으키지 않았다. KMU-193에 의한 A549 폐암세포주의 사멸기전을 조사한 결과 KMU-193은 A549 세포의 sub-G1 populations, DNA fragmentation, DEVDase 활성, procaspase 3과 PLC-γ1의 절편화를 증가시켰으며, KMU-193의 이러한 작용들은 z-VAD 전 처치에 의해 감소되었다. 항산화제인 NAC과 p38 MAPK inhibitor인 SB203580의 전 처치는 KMU-193의 항암효과에 큰 영향이 없는 반면, MEK 1/2 inhibitor인 PD98059 전 처치는 KMU-193에 의한 세포자멸사를 증가시켰다. KMU-193은 XIAP와 pAkt 발현을 단백질 수준에서 감소시킨 반면, p53 및 PUMA 발현은 증가시켰다. A549 세포에 p53 siRNA를 투여한 결과 KMU-193에 의한 caspase 3 활성화와 PLC-γ1 절편 생성이 감소하였으며, A549 세포의 세포자멸사가 현저히 감소하였다. 이상의 결과를 요약하면 KMU-193은 A549 세포에 세포증식 억제 및 caspase-의존적 세포자멸사 유도작용을 보이며, KMU-193에 의한 세포자멸사에는 XIAP 및 pAkt 발현 감소 및 p53 발현 증가가 관여할 것으로 생각된다.