Abstract :
[en] 3-bromophenyl 6-acetoxymethyl-2-oxo-2H-1-benzopyran-3-carboxylate (IK9) was recently reported to be a potent inhibitor of cancer cell invasion and angiogenesis. It markedly reduced in vitro invasion of human HT1080 fibrosarcoma cells through collagen-coated porous membranes (“Boyden chamber” assay) and in vivo tumour growth in athymic nude mice. It was furthermore able to decrease angiogenesis ex vivo in a rat aortic ring assay and in vivo in a choroidal neovascularisation mice model. It nevertheless presents some water solubility and stability problems, which should be taken into account for further investigations. In the first part of the project, we synthesized original IK9 derivatives, modulated at the 3- and 6-positions, by introducing functional groups able to improve water solubility and metabolic stability. Their anti-invasive potency was screened in the “Boyden chamber” assay and the generated results highlighted some structure-activity relationships. A second part of the project was devoted to the elucidation of the actually unknown mechanism of action of IK9. Anti-invasive or anti-proliferative effects against endothelial cells, main actors of the angiogenic process, were not emphasised. We showed that IK9 acts likely not as an inhibitor of receptor tyrosine kinases (EGFR, PDGFR and VEGFR). The compound generates a weak decrease of mRNA coding for metalloproteinases (MMPs) 2 and 9, and on the other hand a substantial diminution of MMP 2 and 9 secretions by HT1080 fibrosarcoma cells. In conclusion, the consideration of anti-invasive properties together with the worked out solubility and stability profiles highlights several series, notably 6-hydroxycoumarins, 6-hydroxymethylcoumarins and coumarin-3-sulfonamides, whose interest as potential successors to IK9 is undeniable.Le 6-acétoxyméthyl-2-oxo-2H-1-benzopyrane-3-carboxylate de 3-bromophényle (IK9) est un dérivé coumarinique décrit comme inhibiteur puissant de l’invasion tumorale et de l’angiogenèse. Il inhibe l’invasion des cellules HT1080 de fibrosarcome humain in vitro à travers une membrane poreuse recouverte d’une couche de collagène (test en « chambres de Boyden ») et la croissance tumorale in vivo chez des souris athymiques nues. Il est par ailleurs capable de bloquer l’angiogenèse, à la fois dans un modèle ex vivo d’anneaux d’aorte de rats et dans un modèle in vivo de néovascularisation choroïdale chez la souris. Il présente pour autant une problématique d’hydrosolubilité et de stabilité, dont il faudra tenir compte lors d’investigations futures. Dans une première partie du projet, nous avons synthétisé des dérivés originaux de l’IK9, modulés en position 3 et 6 du noyau coumarinique, en introduisant des fonctions susceptibles d’augmenter l’hydrosolubilité et la stabilité métabolique des molécules obtenues. Leur pouvoir anti-invasif a été évalué dans le test en « chambres de Boyden », ce qui nous a permis de mettre en évidence différentes relations structure-activité. Une deuxième partie du projet fut consacrée à l’étude du mécanisme d’action de l’IK9, qui est non identifié jusqu’à présent. Un effet anti-invasif ou anti-prolifératif envers les cellules endothéliales, actrices principales du processus d’angiogenèse, n’a pu être observé. L’IK9 n’agit vraisemblablement pas en tant qu’inhibiteur de plusieurs récepteurs de type tyrosine kinase (EGFR, PDGFR et VEGFR). Le composé engendre une légère baisse de l’expression de l’ARNm codant pour les métalloprotéases matricielles (MMPs) 2 et 9 mais par contre entraîne une diminution substantielle de la sécrétion des MMPs 2 et 9 par les cellules HT1080 de fibrosarcome humain. En conclusion, la prise en compte simultanée de l’activité anti-invasive, de l’hydrosolubilité et de la stabilité met en avant plusieurs séries de dérivés, notamment des 6-hydroxycoumarines, des 6-hydroxyméthylcoumarines et des coumarine-3-sulfonamides, dont l’intérêt en tant que successeurs potentiels de l’IK9 est indéniable.
