S'abonner

Linker-dependent variations in the tumoricidal activity of DZ-1–dihydroartemisinin conjugate formats - 19/07/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119654 
Farzaneh Vafaeinik a, Sarah Helmueller a, Yi Zhang a, Alexandra Gangi b, Heuiran Lee c, d, Cheryn Song c, e, Robert Figlin f, Karine Sargsyan a, Yong J. Lee a,
a Cedars-Sinai Cancer Institute and Department of Biomedical Sciences, Cedars-Sinai Medical Center, Los Angeles, CA 90048, USA 
b Cedars-Sinai Cancer Institute and Department of Surgery, Cedars-Sinai Medical Center, Los Angeles, CA 90048, USA 
c Bio-Medical Institute of Technology, University of Ulsan, College of Medicine, Seoul, South Korea 
d Department of Microbiology, Asan Medical Center, University of Ulsan, College of Medicine, Seoul, South Korea 
e Department of Urology, Asan Medical Center, University of Ulsan, College of Medicine, Seoul, South Korea 
f Cedars-Sinai Cancer Institute and Division of Hematology Oncology, Cedars-Sinai Medical Center, Los Angeles, CA 90048, USA 

Correspondence to: Department of Biomedical Sciences, Cedars-Sinai Innovation Center, 8687 Melrose Ave. B227.5H, West Hollywood, CA 90069, USA. Department of Biomedical Sciences, Cedars-Sinai Innovation Center 8687 Melrose Ave. B227.5H West Hollywood CA 90069 USA

Abstract

Background

Cancer remains a leading cause of death worldwide, and many therapies are limited by poor tumor specificity, systemic toxicity, and drug resistance. Tumor-targeted strategies that enhance drug accumulation while minimizing off-target effects are therefore essential. We hypothesized that conjugating dihydroartemisinin (DHA) to the tumor-targeting near-infrared dye DZ-1 would improve tumor-selective accumulation, promote mitochondrial localization, and enhance reactive oxygen species (ROS)-mediated cytotoxicity. We also investigated how linker chemistry influences drug stability and therapeutic efficacy.

Methods

Three types of linkers (ether, ester, and carbamate) were used to conjugate DZ-1 with dihydroartemisinin (DHA). The tumoricidal efficacy of these DZ-1-DHA conjugates was evaluated in HCT116 and BxPC3 cells. Cytotoxicity was assessed using the trypan blue exclusion assay. Apoptosis was analyzed by TUNEL staining and immunoblotting. Drug accumulation was compared among the conjugates. Mitochondrial membrane potential was assessed using JC-1 staining, and ROS generation was measured using DCF, MitoSOX, and Mito-TEMPO assays.

Results

Ester-linked DZ-1-DHA showed the most potent, dose-dependent cytotoxicity in both HCT116 and BxPC3 cells. Apoptosis was confirmed by immunoblotting and TUNEL assays. Fluorescence microscopy revealed that the ester-linked conjugate effectively accumulated in mitochondria, efficiently generated reactive oxygen species (ROS), and disrupted mitochondrial membrane potential.

Conclusions

Our findings demonstrate that linker chemistry critically influences DZ-1-DHA accumulation and mitochondrial ROS generation, which in turn determine tumoricidal efficacy. Among the conjugates, the ester-linked DZ-1-DHA exhibited superior anticancer activity. These results provide mechanistic insight and highlight linker optimization as a key design principle for the development of next-generation tumor-targeted artemisinin therapeutics.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

DZ-1-DHA ester- and ether-linked induce greater apoptosis than the carbamate-linked.
DZ-1-DHA conjugates accumulate in mitochondria and disrupt membrane potential.
DZ-1-DHA conjugates induce iron-mediated mitochondrial ROS generation.
Transport inhibition studies show that DZ-1-DHA accumulation is mediated by OATPs.
Findings establish DZ-1-DHA conjugates as mitochondria-targeted anticancer agents.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : ANOVA, Bak, Bax, Bid, DCFDA, DFO, DMEM, DPBS, DZ-1-DHA, NAC, PARP-1, PI, ROS, TUNEL

Keywords : Tumoricidal efficacy of DZ-1-DHA, Linker design impacts, apoptosis


Plan


© 2026  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 201

Article 119654- août 2026 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Luteolin from Lonicera japonica Thunb. restores GLUT4-mediated glucose uptake via PI3K/Akt signaling in insulin resistance
  • Jieun Park, You Yeon Choi, Yong Jun Choi, In Jin Ha, Woong Mo Yang
| Article suivant Article suivant
  • Baicalein blocks ethanol effects on dopamine transmission in the mesolimbic system and ethanol self-administration
  • Nathan D. Schilaty, David M. Hedges, Eun Young Jang, Jun Yeon Lee, Hee Young Kim, Chae Ha Yang, Jordan T. Yorgason, Scott C. Steffensen

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.