Cilengitide este un peptidomimetic pentapeptidic ciclizat conceput pentru a concura pentru acidul arginină-glicină-aspartic (RGD) secvență peptidică care reglează legarea integrină-ligand. Cilengitide blochează selectiv și puternic legarea integrinelor αvβ3 și αvβ5 la proteinele matricei provizorii, cum ar fi vitronectina, fibronectină, fibrinogen, factorul von Willebrand, osteopontina, si altele. Cilegitide inhibă angiogeneza in vitro. 10 μM Cilengitide inhibă complet atașarea BAE, Celulele BME și HUVE pe vitronectină și fibronectină. Cilengitide inhibă angiogeneza in vitro a celulelor BAE pe geluri tridimensionale de colagen și fibrină pretratate cu FGF-2(sau VEGF-A) cu IC50 de 15 μM și 8 μM, 4 μM și 3 μM, respectiv.Cilengitida blochează proliferarea și induce apoptoza celulelor endoteliale precum și diferențierea celulelor precursoare endoteliale umane (EPC-uri). 50 μg/mL Cilengitide inhibă complet proliferarea liniei de celule endoteliale microvasculare umane HMEC-1 și duce la apoptoză în ~30% celule. 1.0 μM Cilengitide tratarea pentru 9 zile inhibă proliferarea EPC-urilor cu aproape 40%. 1 μM Cilengitide inhibă diferențierea EPC-urilor cu mai mult de 80% la 14 zile. Cilengitide inhibă aderența și induce apoptoza celulelor tumorale. 25 μg/mL Cilengitide determină detașarea celulelor DAOY (meduloblastom) și celulele U87MG (glioblastom) din vitronectină și tenascină cu mai mult de 60%. 25 μg/mL Cilengitide induce o aproape 50% rata de apoptoză a acestor celule
Cilengitide are activitate împotriva creșterii tumorii și angiogenezei ca agent unic. 100 μg Cilengitide induce o scădere semnificativă a numărului de CD 31+ vase observate în tumori (2/câmp de mare putere) comparativ cu tumorile martor (56/câmp de mare putere). 100 μg Cilengitide crește apoptoza celulară în tumorile cerebrale ale animalelor (2.2% celule apoptotice/câmp de mare putere) comparativ cu cei care primesc peptida inactivă (1.7% celule/câmp de mare putere). Tratamentul cu Cilengitide are ca rezultat supraviețuirea prelungită a șoarecilor purtători de xenogrefe de melanom M21 în comparație cu grupul de tratament martor. (36.5 vs 17.3 zile). Cilengitide poate crește beneficiul terapeutic asociat cu agenții citotoxici, inclusiv chimioterapia și radioterapie în modelele tumorale. Cilengitide (250 mg/doză) singur nu modifică creșterea tumorală a xenogrefelor de cancer de sân în comparație cu șoarecii netrați, dar modalitate combinată RIT (CMRIT) folosind RIT și șase doze de Cilengitide (250 mg/doză) crește eficacitatea tratamentului, cu rata de vindecare pentru șoarecii care primesc doar RIT crescând de la 15 la 53%. CMRIT crește semnificativ apoptoza celulelor tumorale și endoteliale 5 zile, si scade proliferarea tumorii.