FLT3는 세포막에 존재하는 Receptor Tyrosine Kinase (RTK)의 일종으로 주로 조혈모세포에서 발현되어 조혈모세포의 생존과 분화에 중요한 역할을 한다. 급성 골수성 백혈병을 앓고 있는 환자들의 경우, FLT3 돌연변이로 인해 FLT3가 지속적인 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. FLT3의 비정상적인 활성으로 인해 조혈작용에서 문제가 발생하면 골수에 비정상적 백혈구가 축적된다. 따라서, FLT3를 타깃으로 다양한 급성 골수성 백혈병의 치료제가 개발 중이다. 본 연구에서는 LDD-1075와 LDD-1076가 급성 골수성 백혈병 세포주 MV4;11에서 항암 효과를 나타내는지 살펴보았다. FLT3 kinase assay와 cell proliferation assay를 수행한 결과, FLT3 kinase assay에서 효과적인 저해 효과를 보여준 LDD-1076이 MV4;11에서는 증식 저해 효과를 나타내지 않았다. 반면 LDD-1075는 MV4;11에서 효과적인 증식 저해 효과를 보였다. LDD-1075가 MV4;11 내부로 침투된 후 LDD-1076로 전환 가능함을 LC-MS/MS를 통해 확인 하였다. 이를 통해, 세포 내부로 들어간 LDD-1075가 가수분해 과정을 거쳐 LDD-1076으로 전환 됨을 알 수 있다. Immunoblotting 결과에서는 cell proliferation assay 결과와 동일하게 LDD-1075을 처리한 그룹에서만 FLT3 하위 신호 전달 물질인 STAT5의 인산화가 저해되었다. LDD-1075가 MV4;11에서 세포 주기와 관련하여 G1기 arrest와 함께 Cyclin D1의 발현 양을 감소시키는 것을 확인하였다. 유세포 분석을 통해서 LDD-1075에 의한 apoptosis 유도도 확인됨에 따라 본 연구에서 LDD-1075를 급성 골수성 치료를 위한 FLT3 저해제로 제시하는 바이다.
Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3) is normally expressed in hematopoietic stem cells and plays an important role for normal development of stem cells. FLT3 mutations are implicated in poor prognosis of acute myeloid leukemia (AML) patients. LDD-1075 and LDD-1076 as indirubin derivatives are structurally similar, but have different functional groups. LDD-1075 is the ester form of LDD-1076, and FLT3 kinase activity inhibition was measured. LDD-1076 exhibited potent activity with IC50 of 0.79 nM, while LDD-1075 showed relatively weaker activity against FLT3 (IC50 3.20 μM). The cytotoxic effect of LDD compounds on the MV4;11 cells were measured. In contrast with results of kinase activity assay, LDD-1076 did not affect the MV4;11 cell growth. Interestingly, LDD-1075 exhibited strong cytotoxic effect against MV4;11 cells. When LDD-1075 was incubated with MV4;11 cell lysate, LDD-1076 was formed from LDD-1075 by the hydrolysis. In addition, LDD-1075 treatment inhibited FLT3 phosphorylation along with downstream STAT5 phosphorylation. Growth inhibition by LDD-1075 was mediated by apopotosis induction and cell cycle arrest at G1 phase. In this study, LDD-1075 was presented potent FLT3 inhibition with anti-leukemic activity by way of bioconversion to LDD-1076.