Skip to main content
Erschienen in: International Journal of Colorectal Disease 10/2014

01.10.2014 | Original Article

The impact of pyrvinium pamoate on colon cancer cell viability

verfasst von: Armin Wiegering, Friedrich-Wilhelm Uthe, Melanie Hüttenrauch, Bettina Mühling, Michael Linnebacher, Franziska Krummenast, Christoph-Thomas Germer, Andreas Thalheimer, Christoph Otto

Erschienen in: International Journal of Colorectal Disease | Ausgabe 10/2014

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Purpose

The in vitro and in vivo effects of pyrvinium pamoate (PP), a newly identified WNT signaling inhibitor, were evaluated against colon cancer cell lines and primary colon cancer samples.

Experimental design

Antiproliferative activity of PP and its effects on protein and RNA levels of WNT targets were evaluated on adenomatous polyposis coli (APC mut) and β-cateninmut cell lines, one WNTwt colon cancer cell line, as well as six primary colon cancer samples with mutant APC in vitro. In addition, the effect of PP on the growth of liver metastasis was examined.

Results

PP blocked colon cancer cell growth in vitro in a dose-dependent manner with great differences in the inhibitory concentration (IC50), ranging from 0.6 × 10−6 to 65 × 10−6 mol/L for colon cancer cells with mutations in WNT signaling. In addition, PP demonstrated a cytotoxic effect on primary colon cancer samples. A combined cytotoxic effect of PP with 5-fluorouracil (5-FU) was observed for two cell lines. PP decreased messenger RNA (mRNA) and protein levels of known WNT target genes as c-MYC and thereby led to the induction of p21. PP inhibited the migration of HCT116 colon cancer cells in vitro and decreased tumor growth in vivo after intraportal injection of HCT116 cells in nude mice.

Conclusions

PP displays promising anticancer activity against a broad panel of human colon cancer cell lines, as well as primary colon cancer samples. However, our findings do not demonstrate a predominant cytotoxic effect of PP on colon cancer cells with mutations in WNT signaling.
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Jemal A, Bray F, Center MM, Ferlay J, Ward E et al (2011) Global cancer statistics. Cancer J Clin 61:69–90CrossRef Jemal A, Bray F, Center MM, Ferlay J, Ward E et al (2011) Global cancer statistics. Cancer J Clin 61:69–90CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Cunningham D, Atkin W, Lenz HJ, Lynch HT, Minsky B et al (2010) Colorectal cancer. Lancet 375:1030–1047PubMedCrossRef Cunningham D, Atkin W, Lenz HJ, Lynch HT, Minsky B et al (2010) Colorectal cancer. Lancet 375:1030–1047PubMedCrossRef
3.
4.
Zurück zum Zitat Cancer Genome Atlas Network (2012) Comprehensive molecular characterization of human colon and rectal cancer. Nature 487:330–337CrossRef Cancer Genome Atlas Network (2012) Comprehensive molecular characterization of human colon and rectal cancer. Nature 487:330–337CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Sansom OJ, Meniel VS, Muncan V, Phesse TJ, Wilkins JA, Reed KR, Vass JK, Athineos D, Clevers H, Clarke AR (2007) Myc deletion rescues Apc deficiency in the small intestine. Nature 446(7136):676–769PubMedCrossRef Sansom OJ, Meniel VS, Muncan V, Phesse TJ, Wilkins JA, Reed KR, Vass JK, Athineos D, Clevers H, Clarke AR (2007) Myc deletion rescues Apc deficiency in the small intestine. Nature 446(7136):676–769PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Kumamoto K, Ishibashi K, Okada N, Tajima Y, Kuwabara K, Kumagai Y, Baba H, Haga N, Ishida H (2013) Polymorphisms of GSTP1, ERCC2 and TS-3’UTR are associated with the clinical outcome of mFOLFOX6 in colorectal cancer patients. Oncol Lett 6(3):648–654PubMedPubMedCentral Kumamoto K, Ishibashi K, Okada N, Tajima Y, Kuwabara K, Kumagai Y, Baba H, Haga N, Ishida H (2013) Polymorphisms of GSTP1, ERCC2 and TS-3’UTR are associated with the clinical outcome of mFOLFOX6 in colorectal cancer patients. Oncol Lett 6(3):648–654PubMedPubMedCentral
8.
Zurück zum Zitat Barker N, Clevers H (2006) Mining the Wnt pathway for cancer therapeutics. Nat Rev Drug Discov 5(12):997–1014PubMedCrossRef Barker N, Clevers H (2006) Mining the Wnt pathway for cancer therapeutics. Nat Rev Drug Discov 5(12):997–1014PubMedCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Huang SM, Mishina YM, Liu S, Cheung A, Stegmeier F et al (2009) Tankyrase inhibition stabilizes axin and antagonizes Wnt signalling. Nature 461(7264):614–620PubMedCrossRef Huang SM, Mishina YM, Liu S, Cheung A, Stegmeier F et al (2009) Tankyrase inhibition stabilizes axin and antagonizes Wnt signalling. Nature 461(7264):614–620PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Tian XH, Hou WJ, Fang Y, Fan J, Tong H, Bai SL, Chen Q, Xu H, Li Y (2013) XAV939, a tankyrase 1 inhibitior, promotes cell apoptosis in neuroblastoma cell lines by inhibiting Wnt/β-catenin signaling pathway. J Exp Clin Cancer Res 32(1):100PubMedCrossRefPubMedCentral Tian XH, Hou WJ, Fang Y, Fan J, Tong H, Bai SL, Chen Q, Xu H, Li Y (2013) XAV939, a tankyrase 1 inhibitior, promotes cell apoptosis in neuroblastoma cell lines by inhibiting Wnt/β-catenin signaling pathway. J Exp Clin Cancer Res 32(1):100PubMedCrossRefPubMedCentral
11.
Zurück zum Zitat Thorne CA, Hanson AJ, Schneider J, Tahinci E, Orton D, Cselenyi CS, Jernigan KK, Meyers KC, Hang BI, Waterson AG, Kim K, Melancon B, Ghidu VP, Sulikowski GA, LaFleur B, Salic A, Lee LA, Miller DM 3rd, Lee E (2010) Small-molecule inhibition of Wnt signaling through activation of casein kinase 1α. Nat Chem Biol 6(11):829–836PubMedCrossRefPubMedCentral Thorne CA, Hanson AJ, Schneider J, Tahinci E, Orton D, Cselenyi CS, Jernigan KK, Meyers KC, Hang BI, Waterson AG, Kim K, Melancon B, Ghidu VP, Sulikowski GA, LaFleur B, Salic A, Lee LA, Miller DM 3rd, Lee E (2010) Small-molecule inhibition of Wnt signaling through activation of casein kinase 1α. Nat Chem Biol 6(11):829–836PubMedCrossRefPubMedCentral
12.
Zurück zum Zitat Venerando A, Girardi C, Ruzzene M, Pinna LA (2013) Pyrvinium pamoate does not activate protein kinase CK1, but promotes Akt/PKB down-regulation and GSK3 activation. Biochem J 452(1):131–137PubMed Venerando A, Girardi C, Ruzzene M, Pinna LA (2013) Pyrvinium pamoate does not activate protein kinase CK1, but promotes Akt/PKB down-regulation and GSK3 activation. Biochem J 452(1):131–137PubMed
13.
Zurück zum Zitat Maletzki C, Stier S, Gruenert U, Gock M, Ostwald C, Prall F, Linnebacher M (2012) Establishment, characterization and chemosensitivity of three mismatch repair deficient cell lines from sporadic and inherited colorectal carcinomas. PLoS One 7(12):e52485PubMedCrossRefPubMedCentral Maletzki C, Stier S, Gruenert U, Gock M, Ostwald C, Prall F, Linnebacher M (2012) Establishment, characterization and chemosensitivity of three mismatch repair deficient cell lines from sporadic and inherited colorectal carcinomas. PLoS One 7(12):e52485PubMedCrossRefPubMedCentral
14.
Zurück zum Zitat Klingelhoeffer C, Kämmerer U, Koospal M, Mühling B, Schneider S, Kapp M, Kübler A, Germer C-T, Otto C (2012) Natural resistance to ascorbic acid induced oxidative stress is mainly mediated by catalase activity in human cancer cells and catalase-silencing sensitizes to oxidative stress. BMC Complement Altern Med 12:61PubMedCrossRefPubMedCentral Klingelhoeffer C, Kämmerer U, Koospal M, Mühling B, Schneider S, Kapp M, Kübler A, Germer C-T, Otto C (2012) Natural resistance to ascorbic acid induced oxidative stress is mainly mediated by catalase activity in human cancer cells and catalase-silencing sensitizes to oxidative stress. BMC Complement Altern Med 12:61PubMedCrossRefPubMedCentral
15.
Zurück zum Zitat Langendorf H (1958) Direct complexometric calcium determination in serum with calcein as indicator. Klin Wochenschr 36(17):829–831PubMedCrossRef Langendorf H (1958) Direct complexometric calcium determination in serum with calcein as indicator. Klin Wochenschr 36(17):829–831PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Senger DR, Perruzzi CA, Streit M, Koteliansky VE, de Fougerolles AR, Detmar M (2002) The alpha(1)beta(1) and alpha(2)beta(1) integrins provide critical support for vascular endothelial growth factor signaling, endothelial cell migration, and tumor angiogenesis. Am J Pathol 160(1):195–204PubMedCrossRefPubMedCentral Senger DR, Perruzzi CA, Streit M, Koteliansky VE, de Fougerolles AR, Detmar M (2002) The alpha(1)beta(1) and alpha(2)beta(1) integrins provide critical support for vascular endothelial growth factor signaling, endothelial cell migration, and tumor angiogenesis. Am J Pathol 160(1):195–204PubMedCrossRefPubMedCentral
18.
Zurück zum Zitat Vandesompele J, De Preter K, Pattyn F, Poppe B, Van Roy N, De Paepe A, Speleman F (2002) Accurate normalization of real-time quantitative RT-PCR data by geometric averaging of multiple internal control genes. Genome Biol 3(7):RESEARCH0034 Vandesompele J, De Preter K, Pattyn F, Poppe B, Van Roy N, De Paepe A, Speleman F (2002) Accurate normalization of real-time quantitative RT-PCR data by geometric averaging of multiple internal control genes. Genome Biol 3(7):RESEARCH0034
19.
Zurück zum Zitat Thalheimer A, Korb D, Boenicke L, Wiegering A, Muehling B, Schneider M, Koch S, Riedel S, Germer C-T, Braendlein S, Otto C (2013) Non-invasive visualisation of tumour growth in a human colorectal liver metastases xenograft model using bioluminescence in vivo imaging. J Surg Res 195(1):143–151CrossRef Thalheimer A, Korb D, Boenicke L, Wiegering A, Muehling B, Schneider M, Koch S, Riedel S, Germer C-T, Braendlein S, Otto C (2013) Non-invasive visualisation of tumour growth in a human colorectal liver metastases xenograft model using bioluminescence in vivo imaging. J Surg Res 195(1):143–151CrossRef
20.
Zurück zum Zitat van de Wetering M, Sancho E, Verweij C, de Lau W, Oving I, Hurlstone A, van der Horn K, Batlle E, Coudreuse D, Haramis AP, Tjon-Pon-Fong M, Moerer P, van den Born M, Soete G, Pals S, Eilers M, Medema R, Clevers H (2002) The beta-catenin/TCF-4 complex imposes a crypt progenitor phenotype on colorectal cancer cells. Cell 111(2):241–250PubMedCrossRef van de Wetering M, Sancho E, Verweij C, de Lau W, Oving I, Hurlstone A, van der Horn K, Batlle E, Coudreuse D, Haramis AP, Tjon-Pon-Fong M, Moerer P, van den Born M, Soete G, Pals S, Eilers M, Medema R, Clevers H (2002) The beta-catenin/TCF-4 complex imposes a crypt progenitor phenotype on colorectal cancer cells. Cell 111(2):241–250PubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Esumi H, Lu J, Kurashima Y, Hanaoka T (2004) Antitumor activity of pyrvinium pamoate, 6-(dimethylamino)-2-[2-(2,5-dimethyl-1-phenyl-1H-pyrrol-3-yl)ethenyl]-1-methyl-quinolinium pamoate salt, showing preferential cytotoxicity during glucose starvation. Cancer Sci 95(8):685–690PubMedCrossRef Esumi H, Lu J, Kurashima Y, Hanaoka T (2004) Antitumor activity of pyrvinium pamoate, 6-(dimethylamino)-2-[2-(2,5-dimethyl-1-phenyl-1H-pyrrol-3-yl)ethenyl]-1-methyl-quinolinium pamoate salt, showing preferential cytotoxicity during glucose starvation. Cancer Sci 95(8):685–690PubMedCrossRef
22.
Zurück zum Zitat Tomitsuka E, Kita K, Esumi H (2010) The NADH-fumarate reductase system, a novel mitochondrial energy metabolism, is a new target for anticancer therapy in tumor microenvironments. Ann N Y Acad Sci 1201:44–49PubMedCrossRef Tomitsuka E, Kita K, Esumi H (2010) The NADH-fumarate reductase system, a novel mitochondrial energy metabolism, is a new target for anticancer therapy in tumor microenvironments. Ann N Y Acad Sci 1201:44–49PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Tomitsuka E, Kita K, Esumi H (2012) An anticancer agent, pyrvinium pamoate inhibits the NADH-fumarate reductase system—a unique mitochondrial energy metabolism in tumour microenvironments. J Biochem 152(2):171–183PubMedCrossRef Tomitsuka E, Kita K, Esumi H (2012) An anticancer agent, pyrvinium pamoate inhibits the NADH-fumarate reductase system—a unique mitochondrial energy metabolism in tumour microenvironments. J Biochem 152(2):171–183PubMedCrossRef
24.
Zurück zum Zitat Harada Y, Ishii I, Hatake K, Kasahara T (2012) Pyrvinium pamoate inhibits proliferation of myeloma/erythroleukemia cells by suppressing mitochondrial respiratory complex I and STAT3. Cancer Lett 319(1):83–88PubMedCrossRef Harada Y, Ishii I, Hatake K, Kasahara T (2012) Pyrvinium pamoate inhibits proliferation of myeloma/erythroleukemia cells by suppressing mitochondrial respiratory complex I and STAT3. Cancer Lett 319(1):83–88PubMedCrossRef
25.
Zurück zum Zitat Yu DH, Macdonald J, Liu G, Lee AS, Ly M, Davis T, Ke N, Zhou D, Wong-Staal F, Li QX (2008) Pyrvinium targets the unfolded protein response to hypoglycemia and its anti-tumor activity is enhanced by combination therapy. PLoS One 3(12):e3951PubMedCrossRefPubMedCentral Yu DH, Macdonald J, Liu G, Lee AS, Ly M, Davis T, Ke N, Zhou D, Wong-Staal F, Li QX (2008) Pyrvinium targets the unfolded protein response to hypoglycemia and its anti-tumor activity is enhanced by combination therapy. PLoS One 3(12):e3951PubMedCrossRefPubMedCentral
26.
Zurück zum Zitat Deng L, Lei Y, Liu R, Li J, Yuan K, Li Y, Chen Y, Liu Y, Lu Y, Edwards CK 3rd, Huang C, Wei Y (2013) Pyrvinium targets autophagy addiction to promote cancer cell death. Cell Death Dis 4:e614PubMedCrossRefPubMedCentral Deng L, Lei Y, Liu R, Li J, Yuan K, Li Y, Chen Y, Liu Y, Lu Y, Edwards CK 3rd, Huang C, Wei Y (2013) Pyrvinium targets autophagy addiction to promote cancer cell death. Cell Death Dis 4:e614PubMedCrossRefPubMedCentral
27.
Zurück zum Zitat Domínguez-Cáceres MA, García-Martínez JM, Calcabrini A, González L, Porque PG, León J, Martín-Pérez J (2004) Prolactin induces Myc expression and cell survival through activation of Src/Akt pathway in lymphoid cells. Oncogene 23(44):7378–7390PubMedCrossRef Domínguez-Cáceres MA, García-Martínez JM, Calcabrini A, González L, Porque PG, León J, Martín-Pérez J (2004) Prolactin induces Myc expression and cell survival through activation of Src/Akt pathway in lymphoid cells. Oncogene 23(44):7378–7390PubMedCrossRef
28.
Zurück zum Zitat Torti D, Trusolino L (2011) Oncogene addiction as a foundational rationale for targeted anti-cancer therapy: promises and perils. EMBO Mol Med 3(11):623–636PubMedCrossRefPubMedCentral Torti D, Trusolino L (2011) Oncogene addiction as a foundational rationale for targeted anti-cancer therapy: promises and perils. EMBO Mol Med 3(11):623–636PubMedCrossRefPubMedCentral
29.
Zurück zum Zitat Mologni L, Brussolo S, Ceccon M, Gambacorti-Passerini C (2012) Synergistic effects of combined Wnt/KRAS inhibition in colorectal cancer cells. PLoS One 7(12):e514492CrossRef Mologni L, Brussolo S, Ceccon M, Gambacorti-Passerini C (2012) Synergistic effects of combined Wnt/KRAS inhibition in colorectal cancer cells. PLoS One 7(12):e514492CrossRef
Metadaten
Titel
The impact of pyrvinium pamoate on colon cancer cell viability
verfasst von
Armin Wiegering
Friedrich-Wilhelm Uthe
Melanie Hüttenrauch
Bettina Mühling
Michael Linnebacher
Franziska Krummenast
Christoph-Thomas Germer
Andreas Thalheimer
Christoph Otto
Publikationsdatum
01.10.2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
International Journal of Colorectal Disease / Ausgabe 10/2014
Print ISSN: 0179-1958
Elektronische ISSN: 1432-1262
DOI
https://doi.org/10.1007/s00384-014-1975-y

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2014

International Journal of Colorectal Disease 10/2014 Zur Ausgabe

Mehr Frauen im OP – weniger postoperative Komplikationen

21.05.2024 Allgemeine Chirurgie Nachrichten

Ein Frauenanteil von mindestens einem Drittel im ärztlichen Op.-Team war in einer großen retrospektiven Studie aus Kanada mit einer signifikanten Reduktion der postoperativen Morbidität assoziiert.

„Übersichtlicher Wegweiser“: Lauterbachs umstrittener Klinik-Atlas ist online

17.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Sie sei „ethisch geboten“, meint Gesundheitsminister Karl Lauterbach: mehr Transparenz über die Qualität von Klinikbehandlungen. Um sie abzubilden, lässt er gegen den Widerstand vieler Länder einen virtuellen Klinik-Atlas freischalten.

Was nützt die Kraniektomie bei schwerer tiefer Hirnblutung?

17.05.2024 Hirnblutung Nachrichten

Eine Studie zum Nutzen der druckentlastenden Kraniektomie nach schwerer tiefer supratentorieller Hirnblutung deutet einen Nutzen der Operation an. Für überlebende Patienten ist das dennoch nur eine bedingt gute Nachricht.

Klinikreform soll zehntausende Menschenleben retten

15.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Gesundheitsminister Lauterbach hat die vom Bundeskabinett beschlossene Klinikreform verteidigt. Kritik an den Plänen kommt vom Marburger Bund. Und in den Ländern wird über den Gang zum Vermittlungsausschuss spekuliert.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.