Discovery of highly potent acid ceramidase inhibitors with in vitro tumor chemosensitizing activity

Abstract

The expression of acid ceramidase (AC) – a cysteine amidase that hydrolyses the proapoptotic lipid ceramide – is abnormally high in several human tumors, which is suggestive of a role in chemoresistance. Available AC inhibitors lack, however, the potency and drug-likeness necessary to test this idea. Here we show that the antineoplastic drug carmofur, which is used in the clinic to treat colorectal cancers, is a potent AC inhibitor and that this property is essential to its anti-proliferative effects. Modifications in the chemical scaffold of carmofur yield new AC inhibitors that act synergistically with standard antitumoral drugs to prevent cancer cell proliferation. These findings identify AC as an unexpected target for carmofur, and suggest that this molecule can be used as starting point for the design of novel chemosensitizing agents.

A simple and accurate protocol for absolute polar metabolite quantification in cell cultures using quantitative nuclear magnetic resonance

“…In the first experiment, the medium of wild-type Hek293 cells was compared with that of cells overexpressing two human cysteine amidases, acid ceramidase (AC) and N-acylethanolamine acid amidase (NAAA). These enzymes were selected because they are structurally related but exert different effects on the replication of Hek293 cells in which they are transfected; AC expression markedly enhances replication, whereas NAAA expression does not [32].…”

Hepatosellüler Karsi̇nom Hücreleri̇nde Karmofurun Si̇totoksi̇k Ve Apoptoti̇k Etki̇leri̇

“…Karmofurun hücre yaşam oranlarına etkisi MTT yöntemiyle, apoptoz uyarım etkisi flow sitometri yöntemiyle, hücrelerdeki morfolojik deği-şiklikler ise konfokal mikroskobuyla incelendi. Karmofurun çeşitli konsantrasyonlarının (5,10,15,20,25,30,35,40,45,50, 55 ve 60 µM) 24 saat uygulanması sonucunda kontrol grubuna göre (% 100) hücrelerdeki yaşam oranları sırasıyla % 100, 77, 65, 64, 46, 38, 34, 30, 26, 20, 14 ve 9 olarak tespit edildi. Karmofurun 24 µM (IC50) dozunun 24 saat uygulanması sonucunda bu hücre populasyonundaki apoptotik hücrelerin yüzdesinin kontrol grubuna göre arttığı belirlendi.…”

“…Sfingolipidlerden oluşan ve hücre-lerde ikinci haberci olarak görev yapan seramid, seramid-1 fosfat (C1P), sfingozin ve sfingozin-1 fosfatın (S1P) hücre çoğalması, apoptoz, inflamasyon ve hücre döngüsü üzerine etkileri ortaya konmuştur (5,6). Bu sfingolipidlerin içe-risinde yer alan seramid hücrelerin yaşamlarını ya da ölümlerini belirleyen aracılardan birisidir (15). Tümör nekroz faktör, oksidatif stres, bü-yüme faktörlerinin baskılanması, antikanser ilaçlar, radyasyon ve UV ışını gibi stres faktörleri hücrelerde özellikle sfingomiyelinaz enzimini aktive eder, seramid yapımını uyarır ve hücrele-rin ölümüne neden olur.…”

“…Başka bir deyişle, kanserli karaciğer hücrelerinin 24 saat boyunca 60 µM karmofurla muamelesi sonucunda kontrol grubuna göre hücrelerin yaşam oranları % 10' lara kadar düştü. Çalışma-mızı destekler şekilde karmofurun kanserli bağırsak, (SW403) ve böbrek (LNCaP) hücrelerinde seramidaz enzimini baskıladığı, insan embriyonik böbrek hücrelerinde de hücre çoğalma-sını azalttığı gösterilmiştir (15). Benzer şekilde kanserli insan meme, fibrosarkoma, nöroblas-toma, melanoma ve sıçan glioma hücrelerinde de çoğalmayı azaltıcı etkiler ortaya konmuştur (22).…”

“…We determined in vitro survival rate with MTT, apoptosis with flow cytometry and morphological changes with confogal microscopy. After treatment of hepotama cells with carmofur (5,10,15,20,25,30,35,40,45,50, 55 ve 60 µM) for 24 h, cell survival rate was determined as 100, 77, 65, 64, 46, 38, 34, 30, 26, 20, 14 ve 9 %, compared to control group (% 100), respectively.…”