Growth inhibition and apoptosis induced by 2 phenoxymethyl-3H-quinazolin-4-one in HL-60 leukemia cells

Abstract

Aim: The aim of the study was to investigate anticancer activity of newly synthesized 2-phenoxymethyl-3H-quinazolin-4-one (PMQ). Materials and Methods: Anticancer activity of PMQ was studied towards human HL-60 leukemia cells. Antiproliferative activity of PMQ was determined by direct counting of cells using trypan blue staining technique. Apoptosis and cell cycle profile changes were analysed using internucleosomal DNA fragmentation assay and flow cytometry. Activation of caspases and changes in glutathione level were monitored using colorimetric or luminiscent methods. Results: PMQ induced concentration-dependent cytotoxicity in leukemia cells, with IC50 of 10.8 ± 0.9 µM. DNA flow cytometry analysis and DNA ladder formation assay indicated that PMQ actively induced apoptosis of cells accompanied by a block of cells in G2/M phase and a marked loss of cells in G0/G1 and S phases. Additionally, the activities of caspase-3 and caspase-9 were increased significantly and a markedly increased level of oxidized glutahione was observed. Inhibition of glutahione synthesis using buthionine sulfoximine sensitized leukemia cells to PMQ, confirming the involvement of ROS in PMQ-induced apoptosis. Conclusion: The results of this study clearly demonstrate that PMQ is a promising anticancer drug showing cytostatic and apoptotic effects toward HL-60 leukemia cells mainly through mitochondrial/caspase-9 dependent pathway.

Цель: изучить антипролиферативную активность нового синтезированного 2-феноксиметил-3Н-хиназолин-4-она (PMQ). Материалы и методы: антипролиферативную активность PMQ определяли по отношению к клеткам лейкоза линии HL-60 в тесте с трипановым синим при стандартном подсчете клеток. Апоптоз и клеточный цикл оценивали с помощью проточной цитометрии и анализа фрагментации внутриядерной ДНК. Активацию каспаз и изменения уровня глутатиона определяли колориметрическими или люминисцентными методами. Результаты: PMQ индуцирует дозозависимую цитотоксичность в клетках линии HL-60 (IC50 при 10,8 ± 0,9 μM). При проведении анализа ДНК с применением проточной цитометрии и определением формирования апоптической лестницы было показано, что PMQ активно индуцирует апоптоз и блокаду клеточного цикла в G2 /M фазе митоза и выраженной потерей клеток в G0 /G1 и S фазах. Кроме того, была достоверно повышена активность каспазы-3 и -9 и выраженно увеличен уровень окисленного глутатиона. Применение бутионин сульфоксимина привело к угнетению синтеза глутатиона и повышению чувствительности клеток HL-60 к PMQ, что подтверждает факт участия РФК в PMQ-индуцированном апоптозе. Выводы: PMQ проявил себя как потенциальное противоопухолевое средство против клеток лейкоза человека HL-60 с выраженным цитостатическим и проапоптическим действием.