Combination of FL118 and NCB-0846 to Inhibit Epithelial-Mesenchymal Transition in Colorectal Cancer Cells

Abstract

Colorectal cancer continues to be one of the leading incidences of cancer. Despite new regimens of treatment, colorectal cancer that gains invasive and malignant properties leads to metastasis and a low rate of survival. However, treatments that target this metastatic aspect is largely limited. In this study, we explore how FL118, a camptothecin analogue, in combination with NCB-0846, a TNIK inhibitor, can significantly inhibit both cell viability as well as Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT). We found that while FL118 was able to effectively inhibit colorectal cancer cells it also caused an overexpression of Snail. To overcome this, we simultaneously treated cells with NCB-0846 and explored its effects. We explored the underlying mechanisms of cell death and found that combination treatment resulted in G2/M phase cell cycle arrest, apoptosis, and DNA damage. We also determined that the WNT/β-Catenin pathway was inhibited along with other EMT markers which was reflected in the greatly reduced rate of migration. We discovered that Snail expression was critical for both cell viability and migration through siSnail transfection which indicated the importance of Snail inhibition in the treatment of CRC cells. These results clearly demonstrated the ability of FL118 and NCB-0846 to inhibit Snail expression and inhibit colorectal cancer cell viability as well as migration. Thus, the combination of these two compounds could prove to be an effective method of treatment in a clinical setting. EMT (Epithelial-Mesenchymal Transition)는 대장암의 진행과정 동안 상피세포가 전이 능력과 침윤 능력을 가지는 세포로 변화하는 과정이다. EMT는 세포 사멸의 억제, 세포주기 진행 및 방사선요법 또는 화학요법에 대한 내성에 관여하며, 높은 사망률과 좋지 않은 예후를 초래한다. 본 연구에서는 대장암 세포에서 EMT 억제에 대한 Campotothecin 아날로그인 FL118과 Wnt/β-catenin 신호전달에 관여하는 TNIK 억제제인 NCB-0846의 병용 투여 효과를 확인하였다. 강력한 세포독성 효과를 나타내는 FL118은 survival mechanism으로 EMT 인자 중 특징적으로 Snail의 과발현을 유도하였으며, 이는 NCB-0846의 병용 처리에 의해 효과적으로 Snail의 발현이 저해되면서 더 높은 항종양 활성을 나타내었다. 이를 통해 Snail이 세포의 증식 및 전이 능력에 중요한 조절 인자이며, 암세포 사멸을 위해 EMT 과정에서 Snail 단백질의 억제에 대한 필요성을 제시하였다. 또한 FL118과 NCB-0846의 병용 처리는 단독 처리와 비교하여 G2/M기의 세포주기 정지를 유도하고, 세포사멸 및 DNA 손상이 증가되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 대장암에서 효과적으로 EMT를 저해할 수 있는 FL118과 NCB-0846의 병용 요법을 개선된 치료 전략으로 제시할 수 있다.