In vivo activity of novel hybrid synthetic antitumor peptides CaBuCr and CaLTX in murine model of Ehrlich ascites carcinoma

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Cationic amphipathic peptides of the innate immune system that are able to selectively bind to and damage cancer cell membranes are considered promising candidates for extending the pipeline of chemotherapeutics in order to combat drug-resistant malignancies. The current research was aimed at evaluating antitumor activity of novel synthetic hybrid peptides CaBuCr and CaLTX in vivo, using a murine Ehrlich ascites carcinoma (EAC) model. These peptides are chimeric sequences based on the N-terminal fragment (1-8) of cecropin A combined with the regularized proline- and tryptophan-rich sequence of water buffalo’s cathelicidin 4 buCATHL4D (abbrev. name CaBuCr), or with a sequence based on 2 lysine – 2 tryptophan repeats similar to that of the synthetic peptide LTX-315 (abbrev. name CaLTX). These peptides were found to be highly active against 6 tumor cell lines and demonstrated low hemolytic activity towards human erythrocytes in vitro. The ascites tumors were initiated in male F1 CBA × C57BL/6 mice by intraperitoneal injection of 1 million EAC cells. The animals were injected with tested peptides at a dose of 1.3 mg/kg daily for 10 days. We analyzed survival curves, as well as a number of estimated parameters based on sacrificing 3 animals from each group on the 11th day since the tumor inoculation, i.e., volume of ascite tumors, total number and concentration of EAC cells, and leukocyte counts in murine blood. The experimental results were compared to the control mice that received injections of physiological saline. Both peptides showed the ability of reducing total number of ascites cells by > 40% and significantly increased the leukocyte counts in peripheral blood. CaBuCr demonstrated a more pronounced effect on the lifespan of tumor-bearing mice: the average survival time increased by 24% compared with control group, whereas CaLTX was able to provide only an increase of 13%. Comparison with cytolytic peptide protegrin 1, being previously studied in EAC model, suggests that besides direct cytotoxic action, immunomodulatory effects may also contribute to observed in vivo activity of the peptides of interest.

About the authors

M. S. Zharkova

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: zharkova.ms@yandex.ru

PhD (Biology), Head of the Laboratory of Anticancer Peptide Drugs

Russian Federation, Saint Petersburg

A. E. Rudel

Institute of Experimental Medicine

Email: zharkova.ms@yandex.ru

Junior Researcher at the Laboratory of Anticancer Peptide Drugs

Russian Federation, Saint Petersburg

A. S. Diatlova

Institute of Experimental Medicine

Email: zharkova.ms@yandex.ru

Researcher at the Laboratory of Anticancer Peptide Drugs

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Rudel A.E., Filatenkova T.A., Zharkova M.S. Activity of protegrin-1 against mouse Ehrlich ascites carcinoma in vitro and in vivo. Meditsinskiy akademicheskiy zhurnal = Medical Academic Journal, 2024, Vol. 24, no. 2, pp. 117-124. (In Russ.)
  2. Dhanyamraju P.K., Schell T.D., Amin S., Robertson G.P. Drug-tolerant persister cells in cancer therapy resistance. Cancer Res., 2022., Vol. 82, no. 14, pp. 2503-2514.
  3. Ferris L.K., Mburu Y.K., Mathers A.R., Fluharty E.R., Larregina A.T., Ferris R.L., Falo L.D., Jr. Human beta-defensin 3 induces maturation of human Langerhans cell–like dendritic cells: An antimicrobial peptide that functions as an endogenous adjuvant. J. Investig. Dermatol., 2013, Vol. 133, no. 2, pp. 460-468.
  4. Kopeikin P.M., Zharkova M.S., Kolobov A.A., Smirnova M.P., Sukhareva M.S., Umnyakova E.S., Kokryakov V.N., Orlov D.S., Milman B.L., Balandin S.V., Panteleev P.V., Ovchinnikova T.V., Komlev A.S., Tossi A., Shamova O.V. Caprine Bactenecins as Promising Tools for Developing New Antimicrobial and Antitumor Drugs. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2020, Vol. 10, 552905. doi: 10.3389/fcimb.2020.552905.
  5. Li X.Q., Yamazaki T., He T., Alam M.M., Liu J., Trivett A.L., Sveinbjørnsson B., Rekdal Ø., Galluzzi L., Oppenheim J.J., Yang D. LTX-315 triggers anticancer immunity by inducing MyD88-dependent maturation of dendritic cells. Front. Immunol., 2024, Vol. 15, 1332922. doi: 10.3389/fimmu.2024.1332922.
  6. Lin L., Chi J., Yan Y., Luo R., Feng X., Zheng Y., Xian D., Li X., Quan G., Liu D., Wu C., Lu C., Pan X. Membrane-disruptive peptides/peptidomimetics-based therapeutics: Promising systems to combat bacteria and cancer in the drug-resistant era. Acta Pharm. Sin. B., 2021, Vol. 11, no. 9, pp. 2609-2644.
  7. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Methods, 1983, Vol. 65, no. 1-2, pp. 55-63.
  8. Xia L.J., Wu Y.L., Ma J., Zhang F.C. Therapeutic effects of antimicrobial peptide on malignant ascites in a mouse model. Mol. Med. Rep., 2018, Vol. 17, no. 5, pp. 6245-6252.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Effects of hybrid peptides CaBuCr and CalTX in the murine Ehrlich ascites carcinoma model

Download (640KB)

Copyright (c) 2025 Zharkova M.S., Rudel A.E., Diatlova A.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».