β-Lapachone는 몇 가지 생물학적 효과를 촉진하는 ortho-naphthoquinone 자연 생성물이고 항염증, 항균 및 Trypanosoma에 대한 항성질을 가지고 있어 β-Lapachone는 topoisomerase I를 억제하고 NAD(P)H: 퀴논 산화환원효소1을 유도할 수 있다.
체외 실험에서 대장암 세포인 SW480 세포를 4시간 동안 2.5 또는 5µM의 β-Lapachone에 일시적으로 노출시켰을 때 β-Lapachone는 농도에 따라 SW480 세포에서 주로 S기 블록을 유도하였다[4]. 인간 간세포암인 SK-Hep1 세포를 1, 2, 4μM의 다양한 농도의 β-Lapachone로 18시간 동안 처리한 결과 β-Lapachone는 세포 사멸의 형태를 농도 의존적으로 증가시켰고 β-Lapachone 처리된 세포의 생존력은 감소하였다. 또한, β-Lapachone는 농도 의존적으로 프로피디움 아이오디드(PI) 흡수(세포막의 완전성 상실)를 증가시켰다[5].
체내 실험에서 수컷 Balb/c 쥐를 β-Lapachone(0.066%)를 포함하는 사료로 2주 동안 길렀다가 시스플라틴(18mg/kg; 복강 주사)을 주사한 후 β-Lapachone는 시스플라틴 유도된 신장 세포 사멸과 DNA 이중 연쇄 단열(DSBs) 형성을 현저하게 감소시켰고 SIRTuin1의 기초 발현이 강화됨을 동반했고 β-Lapachone + 시스플라틴 그룹은 가장 높은 Mre11-Rad50-Nbs1(MRN) 복합체 발현을 보였다[6]. Log-phase A549 세포를 무흉선 누드 생쥐의 측면에 피하 주사한 후 β-Lapachone(30mg/kg)를 꼬리 정맥을 통해 주사하였고, β-Lapachone는 종양 성장 억제(TGI) = 70.1%와 종양 확산 율(T/C) = 29.5%로 강력한 체내 항종양 활성을 보였다[7].
References:
[1] Gong Q, Hu J, Wang P, et al. A comprehensive review on β-lapachone: Mechanisms, structural modifications, and therapeutic potentials. Eur J Med Chem. 2021;210:112962.
[2] Ferraz da Costa DC, Pereira Rangel L, Martins-Dinis MMDDC, et al. Anticancer Potential of Resveratrol, β-Lapachone and Their Analogues. Molecules. 2020;25(4):893.
[3] Gomes CL, de Albuquerque Wanderley Sales V, Gomes de Melo C, et al. Beta-lapachone: Natural occurrence, physicochemical properties, biological activities, toxicity and synthesis. Phytochemistry. 2021;186:112713.
[4] Huang L, Pardee AB. beta-lapachone induces cell cycle arrest and apoptosis in human colon cancer cells. Mol Med. 1999;5(11):711-720.
[5] Park EJ, Min KJ, Lee TJ, Yoo YH, Kim YS, Kwon TK. β-Lapachone induces programmed necrosis through the RIP1-PARP-AIF-dependent pathway in human hepatocellular carcinoma SK-Hep1 cells. Cell Death Dis. 2014;5(5):e1230.
[6] Kim TW, Kim YJ, Kim HT, et al. β-Lapachone enhances Mre11-Rad50-Nbs1 complex expression in cisplatin-induced nephrotoxicity. Pharmacol Rep. 2016;68(1):27-31.
[7] Li X, Bian J, Wang N, et al. Novel naphtho[2,1-d]oxazole-4,5-diones as NQO1 substrates with improved aqueous solubility: Design, synthesis, and in vivo antitumor evaluation. Bioorg Med Chem. 2016;24(5):1006-1013.